JP2020158744A - Polyimide and polyimide film - Google Patents

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JP2020158744A JP2019077062A JP2019077062A JP2020158744A JP 2020158744 A JP2020158744 A JP 2020158744A JP 2019077062 A JP2019077062 A JP 2019077062A JP 2019077062 A JP2019077062 A JP 2019077062A JP 2020158744 A JP2020158744 A JP 2020158744A
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美香 松本
Mika Matsumoto
美香 松本
二郎 杉山
Jiro Sugiyama
二郎 杉山
麻友香 牛島
Mayuka Ushijima
麻友香 牛島
喬士 玉置
Takashi Tamaki
喬士 玉置
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Abstract

To provide a polyimide which has a heat resistance and a light transmittance, a good bending resistance, provides a small amount of residual solvent, and may be shape-formed in which a process load is reduced.SOLUTION: There is provided a polyimide having 20 mol% or less of the following substituent amount I, 10 mol% or less of the following substituent amount II, 20 mol% or less of total substituent amount as the total of the following substituent amount I and the following substituent amount II, and less than 5% by mass of solvent content having a boiling point of 150°C or higher. Substituent amount I: total substituent amount included in the polyimide of amic acid residue that is any one or more of an amide group, a carboxylic acid group, and a carboxylic acid ester group and any one or more of terminal groups of an amino group, a carboxylic acid group, a carboxylic acid ester group, and anhydrous carboxylic acid group. Substituent amount II: functional group amount introduced into the main chain of polyimide of any one or more of an amide group, an amino group, a nitro group, a hydroxyl group, an ester group, an alkoxy group, a halogen group, and an alkyl halide group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、耐熱性、光透過性を有し、残留溶媒が少なく、かつ耐折り曲げ性が良好なポリイミドと、このポリイミドを含む塩化メチレン組成物に関する。本発明はまた、このポリイミドを含むポリイミドフィルムに関する。 The present invention relates to a polyimide having heat resistance, light transmittance, a small amount of residual solvent, and good bending resistance, and a methylene chloride composition containing the polyimide. The present invention also relates to a polyimide film containing this polyimide.

近年各種デバイス用途として、耐熱性、光透過性を有し、残留溶媒が少なく、かつ耐折り曲げ性が良好な材料が求められている。
上記用途に対し、例えば、芳香族ポリイミド(例えば、DuPont社製「カプトン」)は、高い耐熱性を有し、軽く柔軟な樹脂として知られている。しかしながら、芳香族ポリイミドは、褐色を呈し、高い光透過性が必要とされている用途に使用することはできなかった。
In recent years, as various device applications, there has been a demand for a material having heat resistance, light transmission, a small amount of residual solvent, and good bending resistance.
For the above applications, for example, aromatic polyimide (for example, "Kapton" manufactured by DuPont) has high heat resistance and is known as a light and flexible resin. However, the aromatic polyimide has a brown color and cannot be used in applications that require high light transmission.

そこで、高い光透過性を示すポリイミドの開発が進められている(特許文献1)。しかし、特許文献1では、耐熱性に関する記載はあるものの、残留溶媒や耐折り曲げ性に関する検討は十分になされていない。 Therefore, the development of polyimide showing high light transmission is underway (Patent Document 1). However, in Patent Document 1, although there is a description regarding heat resistance, studies on residual solvent and bending resistance have not been sufficiently made.

また、ポリイミドは耐熱性高分子材料として知られているが、不溶、不融なものが多く、またその耐熱性により成形温度が高く、長時間の加熱が必要となり、プロセス負荷が大きい。樹脂の耐熱性を維持したまま成形温度を下げたり、成形時間を短くしたりすると、残留溶媒の増大や、機械物性の低下が起こる。この問題に対して、ガラス転移温度(Tg)を低下させることで、成形温度を低下させることが可能であるが、Tgの低下で耐熱性の低下やその他の物性が低下する傾向にある。 Further, although polyimide is known as a heat-resistant polymer material, many of them are insoluble and insoluble, and due to their heat resistance, the molding temperature is high, heating for a long time is required, and the process load is large. If the molding temperature is lowered or the molding time is shortened while maintaining the heat resistance of the resin, the residual solvent increases and the mechanical properties deteriorate. To solve this problem, it is possible to lower the molding temperature by lowering the glass transition temperature (Tg), but the lowering of Tg tends to lower the heat resistance and other physical properties.

特許文献2には、耐熱性、低線熱膨張性、優れた膜靱性、高い光透過率、優れた溶液加工性を満足するポリイミドとして、特定のテトラカルボン酸二無水物を原料として用いたポリイミドが提案されている。しかし、特許文献2のポリイミドは、成形温度が高いものであり、特許文献2ではプロセス負荷の低減や、残留溶媒については十分に検討がなされていない。 Patent Document 2 describes a polyimide using a specific tetracarboxylic dianhydride as a raw material as a polyimide satisfying heat resistance, low linear thermal expansion, excellent film toughness, high light transmittance, and excellent solution processability. Has been proposed. However, the polyimide of Patent Document 2 has a high molding temperature, and Patent Document 2 has not sufficiently studied the reduction of the process load and the residual solvent.

国際公開第2011/099518号International Publication No. 2011/099518 特開2015−218179号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-218179

本発明の課題は耐熱性、光透過性を有し、残留溶媒が少なく、かつ耐折り曲げ性が良好なポリイミドを提供することにある。本発明の課題はまた、プロセス負荷を低減した成形を可能とするポリイミドを提供することにある。
また、本発明はこのポリイミドを用いた塩化メチレン組成物及びポリイミドフィルムを提供することを課題とする。
An object of the present invention is to provide a polyimide having heat resistance and light transmittance, a small amount of residual solvent, and good bending resistance. An object of the present invention is also to provide a polyimide capable of molding with a reduced process load.
Another object of the present invention is to provide a methylene chloride composition and a polyimide film using this polyimide.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、官能基量が特定の範囲であるポリイミドが、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found that polyimide having a specific functional group amount can solve the above problems, and have completed the present invention.

即ち、本発明は以下を要旨とする。 That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] 下記に定義される置換基量Iが20mol%以下であり、下記に定義される置換基量IIが10mol%以下であり、置換基量Iと置換基量IIとの和である総置換基量が20mol%以下であり、沸点150℃以上の溶媒の含有量が5質量%未満であるポリイミド。
置換基量I:ポリイミドに含まれる、アミド基、カルボン酸基、及びカルボン酸エステル基のいずれか1種以上であるアミック酸残基と、アミノ基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、及び無水カルボン酸基のいずれか1種以上である末端基の合計の置換基量
置換基量II:ポリイミドの主鎖に導入された、アミド基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、エステル基、アルコキシ基、ハロゲン基、及びハロゲン化アルキル基のいずれか1種以上である官能基量
[1] The substituent amount I defined below is 20 mol% or less, the substituent amount II defined below is 10 mol% or less, and the total sum of the substituent amount I and the substituent amount II. A polyimide having a substituent content of 20 mol% or less and a solvent content of a boiling point of 150 ° C. or higher of less than 5% by mass.
Substituent Amount I: Amic acid residue which is at least one of an amide group, a carboxylic acid group, and a carboxylic acid ester group contained in polyimide, and an amino group, a carboxylic acid group, a carboxylic acid ester group, and anhydrous. Total amount of substituents of terminal groups which are any one or more of carboxylic acid groups Amount of substituents II: Amid group, amino group, nitro group, hydroxyl group, ester group, alkoxy group introduced into the main chain of polyimide, Amount of functional group that is at least one of a halogen group and an alkyl halide group

[2] 置換基量Iが10mol%以下で、置換基量IIが8mol%以下で、総置換基量が15mol%以下である、[1]に記載のポリイミド。 [2] The polyimide according to [1], wherein the substituent amount I is 10 mol% or less, the substituent amount II is 8 mol% or less, and the total substituent amount is 15 mol% or less.

[3] [1]又は[2]に記載のポリイミドを含み、沸点150℃以上の溶媒の含有量が5000ppm以下である、塩化メチレン組成物。 [3] A methylene chloride composition containing the polyimide according to [1] or [2] and having a solvent content of 5000 ppm or less having a boiling point of 150 ° C. or higher.

[4] [1]又は[2]に記載のポリイミドを含むポリイミドフィルム。 [4] A polyimide film containing the polyimide according to [1] or [2].

本発明によれば、耐熱性、光透過性を有し、残留溶媒が少なく、プロセス負荷を低減した成形が可能で、かつ耐折り曲げ性が良好なポリイミドを提供することができる。
本発明のポリイミドを用いて、残留溶媒が少なく、プロセス負荷を低減した成形が可能な塩化メチレン組成物を提供することができる。また、本発明のポリイミドを用いて、プロセス負荷を抑えた成膜プロセスにより、耐折り曲げ性、光透過性等に優れたポリイミドフィルムを提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a polyimide having heat resistance and light transmissibility, having a small amount of residual solvent, capable of molding with a reduced process load, and having good bending resistance.
Using the polyimide of the present invention, it is possible to provide a methylene chloride composition capable of molding with a small amount of residual solvent and a reduced process load. Further, by using the polyimide of the present invention, a polyimide film having excellent bending resistance, light transmission and the like can be provided by a film forming process in which the process load is suppressed.

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に例示するものや方法等は本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を逸脱しない限り、これらの内容に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the examples and methods illustrated below are examples (representative examples) of the embodiments of the present invention, and the present invention does not deviate from the gist thereof. It is not limited to the contents of.

〔ポリイミド〕
本発明のポリイミドとは、主鎖にイミド環が含まれるものであり、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドから選択される少なくとも1つで構成される。
[Polyimide]
The polyimide of the present invention contains an imide ring in the main chain, and is composed of at least one selected from polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide.

本発明のポリイミドは、下記に定義される置換基量Iが20mol%以下であり、下記に定義される置換基量IIが10mol%以下であり、置換基量Iと置換基量IIとの和である総置換基量が20mol%以下であり、沸点150℃以上の溶媒の含有量が5質量%未満であることを特徴とする。
置換基量I:ポリイミドに含まれる、アミド基、カルボン酸基、及びカルボン酸エステル基のいずれか1種以上であるアミック酸残基と、アミノ基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、及び無水カルボン酸基のいずれか1種以上である末端基の合計の置換基量
置換基量II:ポリイミドの主鎖に導入された、アミド基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、エステル基、アルコキシ基、ハロゲン基、及びハロゲン化アルキル基のいずれか1種以上である官能基量
The polyimide of the present invention has a substituent amount I defined below of 20 mol% or less, a substituent amount II defined below of 10 mol% or less, and the sum of the substituent amount I and the substituent amount II. The total amount of substituents is 20 mol% or less, and the content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is less than 5% by mass.
Substituent Amount I: Amic acid residue which is at least one of an amide group, a carboxylic acid group, and a carboxylic acid ester group contained in polyimide, and an amino group, a carboxylic acid group, a carboxylic acid ester group, and anhydrous. Total amount of substituents of terminal groups which are any one or more of carboxylic acid groups Amount of substituents II: Amid group, amino group, nitro group, hydroxyl group, ester group, alkoxy group introduced into the main chain of polyimide, Amount of functional group that is at least one of a halogen group and an alkyl halide group

本発明において、置換基量とは、ポリイミド中の繰り返し単位総mol量中に存在する置換基のmol量の割合(mol%)である。 In the present invention, the amount of substituents is the ratio (mol%) of the amount of mols of substituents present in the total amount of moles of repeating units in polyimide.

[メカニズム]
本発明のポリイミドが、置換基量が所定値以下であることで、本発明の課題を解決し得る理由は以下が考えられる。
一般に、ポリイミドの溶解性を上げるためには、極性基が多いほうがよいが、極性基が多いと溶媒親和性が高くなるため、ポリイミド組成物や得られるポリイミドフィルム等の成形体の残留溶媒が多くなる。
本発明のポリイミドは、置換基量を所定値以下として官能基量を少なくしたことで、残留溶媒(ポリイミド製造時の反応溶媒として用いた高沸点溶媒等)を少なくできる。
残留溶媒の少ないポリイミドを用いることで、沸点150℃以上の溶媒の含有量が少ない塩化メチレン組成物とすることができる。
また、製膜後のフィルムの残留溶媒を少なくすることができ、耐折り曲げ性が向上する。
また、残留溶媒量が少ないことで、ポリイミドを用いたフィルム成膜等のプロセスにおける残留溶媒に起因するアウトガス量を低減してプロセス負荷を軽減することができる。
また、置換基量IIが特定範囲であることで、ポリイミド中のポリマー鎖間の相互作用が低減し電子授受による着色が抑制され、光透過性を向上させることができる。
本発明のポリイミドは、特に耐折り曲げ性、光透過性に優れ、残留溶媒量の少ないものであるが、耐折り曲げ性、光透過性、残留溶媒量は以下の方法で評価することができる。
[mechanism]
The reasons why the polyimide of the present invention can solve the problem of the present invention when the amount of substituents is not more than a predetermined value are considered as follows.
Generally, in order to increase the solubility of polyimide, it is better to have many polar groups, but since the solvent affinity is high when there are many polar groups, there is a large amount of residual solvent in the molded product such as the polyimide composition and the obtained polyimide film. Become.
In the polyimide of the present invention, the residual solvent (high boiling point solvent used as the reaction solvent in the production of polyimide, etc.) can be reduced by reducing the amount of functional groups by setting the amount of substituents to a predetermined value or less.
By using polyimide having a small residual solvent, a methylene chloride composition having a low content of a solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher can be obtained.
In addition, the residual solvent of the film after film formation can be reduced, and the bending resistance is improved.
In addition, since the amount of residual solvent is small, the amount of outgas caused by the residual solvent in a process such as film formation using polyimide can be reduced to reduce the process load.
Further, when the substituent amount II is in a specific range, the interaction between the polymer chains in the polyimide is reduced, coloring due to electron transfer is suppressed, and light transmission can be improved.
The polyimide of the present invention is particularly excellent in bending resistance and light transmission and has a small amount of residual solvent, but the bending resistance, light transmission and amount of residual solvent can be evaluated by the following methods.

<耐折り曲げ性>
ポリイミドの耐折り曲げ性は、ポリイミドを製膜して得られるフィルムを用いて、従来既知の方法、例えばMIT試験によって評価することができる。
<Bending resistance>
The bending resistance of polyimide can be evaluated by a conventionally known method, for example, a MIT test, using a film obtained by forming a film of polyimide.

<光透過性>
ポリイミドの光透過性は、ポリイミドを製膜して得られるフィルムを用いて、従来既知の方法、例えば紫外可視吸収、全光線透過率測定、イエローインデックス(Y.I.)などで評価することができる。
<Light transmission>
The light transmittance of polyimide can be evaluated by a conventionally known method such as ultraviolet-visible absorption, total light transmittance measurement, yellow index (YI), etc. using a film obtained by forming a film of polyimide. it can.

<残留溶媒量>
ポリイミドの残留溶媒量は、従来既知の方法、例えば熱重量・示差熱分析(TGDTA)、ガスクロマトグラフィー(GC)、NMR等で測定することができる。
<Amount of residual solvent>
The amount of residual solvent in polyimide can be measured by a conventionally known method, for example, thermogravimetric analysis (TGDTA), gas chromatography (GC), NMR or the like.

[置換基量I]
本発明のポリイミドの置換基量Iは通常20mol%以下であり、好ましくは10mol%以下であり、さらに好ましくは5mol%以下である。置換基量Iの下限値の制限はない。
置換基量Iが上記上限以下であることで、ポリイミドの残留溶媒が少なくなり、得られる塩化メチレン組成物の沸点150℃以上の溶媒の含有量が少なくなる傾向にあるため、好ましい。
置換基量Iは、アミック酸残基(アミド基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基)と末端基(アミノ基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、無水カルボン酸基)の量の和で求められる。
[Substituent Amount I]
The amount I of the substituent of the polyimide of the present invention is usually 20 mol% or less, preferably 10 mol% or less, and more preferably 5 mol% or less. There is no limit to the lower limit of the substituent amount I.
When the amount of substituent I is not more than the above upper limit, the residual solvent of the polyimide tends to decrease, and the content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher tends to decrease in the obtained methylene chloride composition, which is preferable.
The substituent amount I is determined by the sum of the amounts of the amic acid residue (amide group, carboxylic acid group, carboxylic acid ester group) and the terminal group (amino group, carboxylic acid group, carboxylic acid ester group, anhydrous carboxylic acid group). Be done.

<アミック酸残基量>
ポリイミドのアミック酸残基量は従来既知の方法、例えば、NMR法、IR法、滴定法等で求めることができる。例えば、NMR法の場合、H−NMRにおけるアミック酸のアミド基に起因するピーク(10.2ppm付近)の積分値と基準となるピークの積分値の比から、アミック酸量を求めることができる。アミック酸残基に関する置換基量はアミック酸量に対し2当量であることから、アミック酸残基量は残アミック酸量の2倍量となる。
<Amic acid residue amount>
The amount of amic acid residue of polyimide can be determined by a conventionally known method, for example, an NMR method, an IR method, a titration method, or the like. For example, in the case of the NMR method, the amount of amic acid can be obtained from the ratio of the integral value of the peak (around 10.2 ppm) caused by the amide group of the amic acid in 1 H-NMR and the integral value of the reference peak. .. Since the amount of substituents on the amic acid residue is 2 equivalents to the amount of the amic acid, the amount of the amic acid residue is twice the amount of the remaining amic acid.

<末端基>
ポリイミドの末端基は従来既知の方法、例えば、製造条件から求める方法や、NMR法、IR法等で求めることができる。例えば、製造条件から求める場合は、ポリイミドの原料として用いたテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の比から末端種及び末端量を算出することが可能である。
<Terminal group>
The end group of polyimide can be obtained by a conventionally known method, for example, a method obtained from production conditions, an NMR method, an IR method, or the like. For example, when it is determined from the production conditions, it is possible to calculate the terminal species and the terminal amount from the ratio of the tetracarboxylic dianhydride used as the raw material of polyimide and the diamine compound.

[置換基量II]
本発明のポリイミドの主鎖に導入された置換基量II(アミド基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、エステル基、アルコキシ基、ハロゲン基、ハロゲン化アルキル基)は、通常10mol%以下であり、好ましくは8mol%以下である。置換基量IIの下限の制限はなく、0mol%(含まれていない)であってもよい。
置換基量IIが上記上限以下であることで、残留溶媒が少なくなり、得られる塩化メチレン組成物の沸点150℃以上の溶媒の含有量が少なくなる傾向にあるため、好ましい。また、置換基量IIが上記上限以下であることで、得られるポリイミドフィルムの耐折り曲げ性、光透過性が良好になる傾向にある。
主鎖に導入された置換基量IIは、従来既知の方法、例えば、製造条件から求める方法、NMR法、IR法、GC法等により求めることができる。
なお、置換基量IIのアミド基は、アミック酸残基に基づくアミド基は含まない。
[Substituent amount II]
The amount of substituent II (amide group, amino group, nitro group, hydroxyl group, ester group, alkoxy group, halogen group, alkyl halide group) introduced into the main chain of the polyimide of the present invention is usually 10 mol% or less. It is preferably 8 mol% or less. There is no limitation on the lower limit of the substituent amount II, and it may be 0 mol% (not included).
When the amount of substituent II is not more than the above upper limit, the amount of residual solvent is reduced, and the content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher in the obtained methylene chloride composition tends to be reduced, which is preferable. Further, when the amount of substituent II is not more than the above upper limit, the bending resistance and light transmittance of the obtained polyimide film tend to be improved.
The amount of substituent II introduced into the main chain can be obtained by a conventionally known method, for example, a method obtained from production conditions, an NMR method, an IR method, a GC method, or the like.
The amide group having a substituent amount II does not include an amide group based on an amic acid residue.

[総置換基量]
本発明のポリイミドの、置換基量Iと置換基量IIの和である総置換基量は、通常20mol%以下であり、好ましくは15mol%以下、さらに好ましくは10mol%以下である。下限は特に限定されず、小さいほうが好ましく、ゼロが最も好ましい。
総置換基量が上記上限以下であることで、残留溶媒が少なく、得られる塩化メチレン組成物の沸点150℃以上の溶媒の含有量が少なくなり、また、得られるポリイミドフィルムの耐折り曲げ性等の特性が良好になる傾向があり好ましい。
[Total amount of substituents]
The total amount of substituents, which is the sum of the amount of substituents I and the amount of substituents II, of the polyimide of the present invention is usually 20 mol% or less, preferably 15 mol% or less, and more preferably 10 mol% or less. The lower limit is not particularly limited, and smaller one is preferable, and zero is most preferable.
When the total amount of substituents is not more than the above upper limit, the residual solvent is small, the content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher in the obtained methylene chloride composition is small, and the bending resistance of the obtained polyimide film is reduced. It tends to have good characteristics and is preferable.

[沸点150℃以上の溶媒含有量]
本発明のポリイミドは沸点150℃以上の溶媒の含有量が通常5質量%未満であり、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1質量%以下である。また下限は通常特に制限はないが、好ましくは0.01ppm以上、より好ましくは0.1ppm以上、さらに好ましくは1ppm以上である。
[Solvent content with boiling point of 150 ° C or higher]
The polyimide of the present invention usually contains less than 5% by mass of a solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher, preferably 3% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less. The lower limit is usually not particularly limited, but is preferably 0.01 ppm or more, more preferably 0.1 ppm or more, and further preferably 1 ppm or more.

該溶媒の含有量が上記範囲であることで、ポリイミド中の残留溶媒が少なく、得られる塩化メチレン組成物の沸点150℃以上の溶媒の含有量が少なくなり、また、得られるポリイミドフィルムの耐折り曲げ性等の特性が良好になる傾向があり好ましい。
また、残留溶媒量が少ないことで、本発明のポリイミドを用いるプロセスにおけるアウトガス量が少なくなり、プロセス負荷を低減することができる。
When the content of the solvent is in the above range, the residual solvent in the polyimide is small, the content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher in the obtained methylene chloride composition is small, and the obtained polyimide film is resistant to bending. It is preferable because the properties such as sex tend to be good.
Further, when the amount of residual solvent is small, the amount of outgas in the process using the polyimide of the present invention is small, and the process load can be reduced.

本発明において、沸点150℃以上の溶媒とは、通常、ポリイミドの製造において反応溶媒として用いられる沸点150℃以上の溶媒であり、具体的は、後述のポリイミドの製造方法の説明において、反応溶媒として例示したもののうち、沸点150℃以上のもの、好ましくはN−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)が挙げられる。 In the present invention, the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is a solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher, which is usually used as a reaction solvent in the production of polyimide, and specifically, as a reaction solvent in the description of the method for producing polyimide described later. Among those exemplified, those having a boiling point of 150 ° C. or higher, preferably N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) can be mentioned.

沸点150℃以上の溶媒は、高沸点であるために、ポリイミドの製造後、ポリイミドの乾燥を行っても効率的に除去し得ないものであるが、上記の通り本発明のポリイミドの官能基量が少ないことで、この溶媒の含有量を低減することができる。 Since the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher has a high boiling point, it cannot be efficiently removed even if the polyimide is dried after the production of the polyimide. As described above, the amount of functional groups of the polyimide of the present invention The content of this solvent can be reduced by the small amount.

[ポリイミドのイミド化率]
本発明のポリイミドのイミド化率は、特に制限されないが、通常90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは97.5%以上であり、イミド化率の上限は100%である。イミド化率がこの範囲であることで、成形時のイミド閉環による脱水が少なくなり、ボイドの少ない成形体を得ることができる傾向にあるため好ましい。
イミド化率はポリイミドの主鎖中のイミド結合の割合を示し、従来公知の方法、例えば、NMR法、IR法、滴定法等で求めることができる。
[Imidization rate of polyimide]
The imidization rate of the polyimide of the present invention is not particularly limited, but is usually 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 97.5% or more, and the upper limit of the imidization rate is 100%. When the imidization ratio is in this range, dehydration due to imide ring closure during molding is reduced, and a molded product with few voids tends to be obtained, which is preferable.
The imidization ratio indicates the ratio of imide bonds in the main chain of polyimide, and can be determined by a conventionally known method, for example, an NMR method, an IR method, a titration method, or the like.

[ポリイミドの構造]
本発明のポリイミドの構造は特に制限されないが、テトラカルボン酸二無水物に由来する単位(テトラカルボン酸残基)と、ジアミン化合物及び/又はジイソシアネート化合物に由来する単位(ジアミン残基)を有する。
ここで、本発明においては、ポリイミドに含まれるテトラカルボン酸残基とジアミン残基に含まれる官能基量が、前述の置換基量I、置換基量II及び該置換基量を満たすようにその種類を選択すると共に含有割合を設定する。
[Polyimide structure]
The structure of the polyimide of the present invention is not particularly limited, but has a unit derived from a tetracarboxylic dianhydride (tetracarboxylic acid residue) and a unit derived from a diamine compound and / or a diisocyanate compound (diamine residue).
Here, in the present invention, the tetracarboxylic acid residue contained in the polyimide and the functional group amount contained in the diamine residue satisfy the above-mentioned substituent amount I, substituent amount II and the substituent amount. Select the type and set the content ratio.

<テトラカルボン酸二無水物に由来する単位(テトラカルボン酸残基)>
本発明のポリイミドに含まれるテトラカルボン酸残基を誘導するテトラカルボン酸二無水物に特に制限はない。このテトラカルボン酸二無水物としては、脂肪族テトラカルボン酸二無水物(脂肪族テトラカルボン酸二無水物は脂環式テトラカルボン酸二無水物と鎖状脂肪族テトラカルボン酸二無水物を含む)、芳香族テトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。これらのテトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の比率及び組合せで用いてもよい。
<Unit derived from tetracarboxylic dianhydride (tetracarboxylic acid residue)>
The tetracarboxylic dianhydride containing the tetracarboxylic acid residue contained in the polyimide of the present invention is not particularly limited. The tetracarboxylic dianhydride includes an aliphatic tetracarboxylic dianhydride (the aliphatic tetracarboxylic dianhydride includes an alicyclic tetracarboxylic dianhydride and a chain aliphatic tetracarboxylic dianhydride). ), Aromatic tetracarboxylic dianhydride and the like. One of these tetracarboxylic dianhydrides may be used alone, or two or more thereof may be used in any ratio and combination.

(脂環式テトラカルボン酸二無水物)
脂環式テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、3,3’,4,4’−ビスシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、トリシクロ[6.4.0.02,7]ドデカン−1,8:2,7−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。
(Alicyclic tetracarboxylic dianhydride)
Examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 3,3', 4,4'-biscyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1 , 2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4 -Cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexane-1,2-dicarboxylic dianhydride, tricyclo [6.4.0.02,7 ] Dodecane-1,8: 2,7-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] Oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 4-( Examples thereof include 2,5-dioxo tetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic dianhydride.

(鎖状脂肪族テトラカルボン酸二無水物)
鎖状脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
(Chain aliphatic tetracarboxylic dianhydride)
Examples of the chain aliphatic tetracarboxylic dianhydride include ethylenetetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride and the like. Can be mentioned.

(芳香族テトラカルボン酸二無水物)
芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、1分子内に1個の芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物、1分子内に独立した2以上の芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物及び1分子内に縮合芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
(Aromatic tetracarboxylic dianhydride)
Examples of the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride include tetracarboxylic acid dianhydride having one aromatic ring in one molecule, tetracarboxylic acid dianhydride having two or more independent aromatic rings in one molecule, and 1 Examples thereof include tetracarboxylic acid dianhydride having a condensed aromatic ring in the molecule.

これらの中でも、製造時の粘度が制御しやすく、溶媒溶解性の向上や、塗膜柔軟性が向上する傾向があるため、1分子内に1個の芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物又は1分子内に独立した2以上の芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物が好ましく、特に1分子内に独立した2以上の芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物が好ましい。 Among these, tetracarboxylic dianhydride having one aromatic ring in one molecule or tetracarboxylic dianhydride having one aromatic ring in one molecule tends to be easy to control the viscosity at the time of production, improve solvent solubility, and improve coating flexibility. A tetracarboxylic dianhydride having two or more independent aromatic rings in one molecule is preferable, and a tetracarboxylic dianhydride having two or more independent aromatic rings in one molecule is particularly preferable.

1分子内に1個の芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride having one aromatic ring in one molecule include pyromellitic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride and the like.

1分子内に独立した2以上の芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、4,4−(p−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、4,4−(m−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、2,2’,6,6’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride having two or more independent aromatic rings in one molecule include 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethanedianhydride and bis (2,3-di). Carboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4) -Dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (2,3-) Dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4'- Oxydiphthalic dianhydride, 4,4- (p-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 4,4- (m-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 2,2', 6,6'- Examples thereof include biphenyltetracarboxylic dianhydride.

1分子内に縮合芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物としては、1,2,5,6−ナフタレンジカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンジカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンジカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride having a condensed aromatic ring in one molecule include 1,2,5,6-naphthalenedicarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenedicarboxylic dianhydride, 2, 3,6,7-naphthalenedicarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7 , 8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride and the like.

(その他のテトラカルボン酸二無水物)
テトラカルボン酸二無水物としては、上記以外にシリコーン系テトラカルボン酸二無水物や、例えば、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物(別名:4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)−ジフタル酸二無水物)、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’,5,5’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロトリメチレン)ジフタル酸二無水物、4,4’−(オクタフルオロテトラメチレン)ジフタル酸二無水物、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’,5,5’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロトリメチレン)ジフタル酸二無水物、4,4’−(オクタフルオロテトラメチレン)ジフタル酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物等のフッ素原子を含むテトラカルボン酸二無水物を用いることもできる。
(Other tetracarboxylic dianhydrides)
Examples of the tetracarboxylic dianhydride include silicone-based tetracarboxylic dianhydride and, for example, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3. -Hexafluoropropane dianhydride (also known as 4,4'-(hexafluoroisopropyridene) -diphthalic acid dianhydride), 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) -1,1,1, 3,3,3-Hexafluoropropane dianhydride, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-(hexa) Fluorotrimethylene) diphthalic dianhydride, 4,4'-(octafluorotetramethylene) diphthalic dianhydride, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4', 5,5'-biphenyl Tetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-(hexafluorotrimethylethylene) diphthalic acid dianhydride, 4,4'-(octafluorotetramethylene) diphthalic acid dianhydride, 2,2-bis (3,4) −Dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropanedianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3 3-Hexafluoropropanedianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropanedianhydride, 2,2-bis (2) , 3-Dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-Hexafluoropropanedianhydride and other tetracarboxylic dianhydrides containing a fluorine atom can also be used.

本発明のポリイミドに含まれるテトラカルボン酸残基を誘導するテトラカルボン酸二無水物は、1種のみであってもよく、2種以上が含まれていてもよいが、ポリイミドの溶媒溶解性が向上するため、脂肪族テトラカルボン酸二無水物に由来するテトラカルボン酸残基を含むことが好ましく、脂環式テトラカルボン酸二無水物に由来するテトラカルボン酸残基を含むことがより好ましい。 The tetracarboxylic dianhydride that induces the tetracarboxylic acid residue contained in the polyimide of the present invention may contain only one type or two or more types, but the solvent solubility of the polyimide is high. For improvement, it is preferable to contain a tetracarboxylic acid residue derived from an aliphatic tetracarboxylic dianhydride, and more preferably to contain a tetracarboxylic acid residue derived from an alicyclic tetracarboxylic dianhydride.

本発明のポリイミドに含まれる全テトラカルボン酸残基に対する脂肪族テトラカルボン酸二無水物に由来するテトラカルボン酸残基の割合は、特に制限はないが、通常10mol%以上が好ましく、25mol%以上がより好ましく、40mol%以上がさらに好ましい。この上限はなく100mol%でもよい。テトラカルボン酸二無水物に由来するテトラカルボン酸残基の割合が、上記下限以上であることで、溶媒への溶解性が高くなるため好ましい。 The ratio of the tetracarboxylic acid residue derived from the aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride to the total tetracarboxylic acid residue contained in the polyimide of the present invention is not particularly limited, but is usually preferably 10 mol% or more, preferably 25 mol% or more. Is more preferable, and 40 mol% or more is further preferable. There is no upper limit and it may be 100 mol%. When the ratio of the tetracarboxylic acid residue derived from the tetracarboxylic acid dianhydride is at least the above lower limit, the solubility in the solvent is high, which is preferable.

<ジアミン化合物に由来する単位>
本発明のポリイミドに含まれるジアミン残基を誘導するジアミン化合物としては、芳香族ジアミン化合物、脂肪族ジアミン化合物(脂肪族ジアミン化合物は脂環式ジアミン化合物と鎖状脂肪族ジアミン化合物を含む。)が挙げられる。これらのジアミン化合物は1種を単独で用いても、2種以上を任意の比率及び組合せで用いてもよい。
<Unit derived from diamine compound>
Examples of the diamine compound for inducing the diamine residue contained in the polyimide of the present invention include aromatic diamine compounds and aliphatic diamine compounds (aliphatic diamine compounds include alicyclic diamine compounds and chain aliphatic diamine compounds). Can be mentioned. One of these diamine compounds may be used alone, or two or more of these diamine compounds may be used in any ratio and combination.

(芳香族ジアミン化合物)
芳香族ジアミン化合物としては、1分子内に1個の芳香環を有するジアミン化合物、1分子内に縮合芳香環を有するジアミン化合物、1分子内に独立した2つ以上の芳香環を有するジアミン化合物が挙げられる。
(Aromatic diamine compound)
Examples of the aromatic diamine compound include a diamine compound having one aromatic ring in one molecule, a diamine compound having a condensed aromatic ring in one molecule, and a diamine compound having two or more independent aromatic rings in one molecule. Can be mentioned.

1分子内に1個の芳香環を有するジアミン化合物としては、例えば、1,4−フェニレンジアミン、1,2−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、4−フルオロ−1,2−フェニレンジアミン、4−フルオロ−1,3−フェニレンジアミン、3−トリフルオロメチル−1,5−フェニレンジアミン、4−トリフルオロメチル−1,5−フェニレンジアミン、4−トリフルオロメチル−1,2−フェニレンジアミン、2−トリフルオロメチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン等が挙げられる。 Examples of the diamine compound having one aromatic ring in one molecule include 1,4-phenylenediamine, 1,2-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 4-fluoro-1,2-phenylenediamine, and the like. 4-Fluoro-1,3-phenylenediamine, 3-trifluoromethyl-1,5-phenylenediamine, 4-trifluoromethyl-1,5-phenylenediamine, 4-trifluoromethyl-1,2-phenylenediamine, Examples thereof include 2-trifluoromethyl-1,4-phenylenediamine and 2,5-dimethyl-1,4-phenylenediamine.

1分子内に縮合芳香環を有するジアミン化合物としては、4,4’−(9−フルオレニリデン)ジアニリン、2,7−ジアミノフルオレン、1,5−ジアミノナフタレン、3,7−ジアミノ−2,8−ジメチルジベンゾチオフェン5,5−ジオキシド等が挙げられる。 Examples of the diamine compound having a condensed aromatic ring in one molecule include 4,4'-(9-fluorenylidene) dianiline, 2,7-diaminofluorene, 1,5-diaminonaphthalene, and 3,7-diamino-2,8-. Examples thereof include dimethyldibenzothiophene 5,5-dioxide.

1分子内に独立した2つ以上の芳香環を有するジアミン化合物としては、ビフェニル構造を有する、4,4’−(ビフェニル−2,5−ジイルビスオキシ)ビスアニリン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(別名:3,3’−ジメチルベンジジン又はm−トリジン)、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメトキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメトキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジクロロビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジクロロビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2−メチル−2’−トリフルオロメチルビフェニル等、芳香環同士をリンカーが繋いでいる、4,4−ジアミノゼンズアニリド、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ネオペンタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、N−(4−アミノフェノキシ)−4−アミノベンズアミン、ビス(3−アミノフェニル)スルホン、ノルボルナンジアミン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、N−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−4−アミノベンズアミド、4,4−ジアミノベンズアニリド、ビス(3−アミノフェニル)スルホン等、フッ素原子を有する、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−{4−アミノ−2−(トリフルオロメチル)フェノキシ}フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス{4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジブロモフェニル}ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。 Diamine compounds having two or more independent aromatic rings in one molecule include 4,4'-(biphenyl-2,5-diylbisoxy) bisaniline and 4,4'-diamino-3, which have a biphenyl structure. , 3'-dimethylbiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl (also known as 3,3'-dimethylbenzidine or m-trizine), 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl , 4,4'-diamino-2,2'-dimethoxybiphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-dimethoxybiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-dichlorobiphenyl, 4,4' -Diamino-3,3'-dichlorobiphenyl, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2-methyl-2'-trifluoromethylbiphenyl, etc. , 4,4-diaminozensanilide, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4, in which aromatic rings are linked to each other by a linker. 3-Bis (4-aminophenoxy) benzene, bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) sulfone, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, bis (4- (3- (3-)3-) Aminophenoxy) phenyl) sulfone, 1,3-bis (4-aminophenoxy) neopentane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfide, N-( 4-Aminophenoxy) -4-aminobenzamine, bis (3-aminophenyl) sulfone, norbornandiamine, bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) sulfone, bis (4- (3-aminophenoxy) phenyl) Sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, N- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -4-aminobenzamide, 4,4-diaminobenzanilide, bis (3) 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- {4-amino-2- (trifluoro), having a fluorine atom such as −aminophenyl) sulfone Methyl) phenoxy} phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino) -4-Hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis {4- (4) -Aminophenoxy) -3,5-dibromophenyl} Hexafluoropropane and the like.

なかでも、弾性率が高くなる傾向にあるため、ビフェニル構造を有するジアミン化合物、または芳香環同士をリンカーが繋いでいるジアミン化合物が好ましく、ビフェニル構造を有するジアミン化合物がより好ましい。 Among them, a diamine compound having a biphenyl structure or a diamine compound in which aromatic rings are linked by a linker is preferable, and a diamine compound having a biphenyl structure is more preferable, because the elastic modulus tends to be high.

(脂肪族ジアミン化合物)
脂肪族ジアミン化合物としては、脂環式ジアミン化合物及び鎖状脂肪族ジアミン化合物等が挙げられる。
(Aliphatic diamine compound)
Examples of the aliphatic diamine compound include an alicyclic diamine compound and a chain aliphatic diamine compound.

脂環式ジアミン化合物としては、例えば、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2−メチルシクロヘキシルアミン)等が挙げられる。 Examples of the alicyclic diamine compound include 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, and 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine). Examples thereof include 4,4'-methylenebis (2-methylcyclohexylamine).

鎖状脂肪族ジアミン化合物としては、例えば、1,2−エチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,5−ジアミノペンタン、1,10−ジアミノデカン、1,2−ジアミノ−2−メチルプロパン、2,3−ジメチル−2,3−ブタンジアミン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン等が挙げられる。 Examples of the chain aliphatic diamine compound include 1,2-ethylenediamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,6-hexamethylenediamine, and 1,5-. Examples thereof include diaminopentane, 1,10-diaminodecane, 1,2-diamino-2-methylpropane, 2,3-dimethyl-2,3-butanediamine, 2-methyl-1,5-diaminopentane and the like.

<ジイソシアネート化合物に由来する単位>
本発明のポリイミドに含まれるジアミン残基を誘導するジイソシアネート化合物としては芳香族ジイソシアネート化合物、脂肪族ジイソシアネート化合物が挙げられる。これらのジイソシアネート化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の比率及び組合せで用いてもよい。
<Unit derived from diisocyanate compound>
Examples of the diisocyanate compound for inducing the diamine residue contained in the polyimide of the present invention include aromatic diisocyanate compounds and aliphatic diisocyanate compounds. One of these diisocyanate compounds may be used alone, or two or more of these diisocyanate compounds may be used in any ratio and combination.

芳香族ジイソシアネート化合物としては、例えば、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルビフェニル、2,2−ビス(4−イソシアナトフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、1,5−ジイソシアナトナフタレン、4,4’−ジイソシアン酸メチレンジフェニル、ジイソシアン酸1,3−フェニレン、1,4−フェニレンジイソシアナート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、トルエンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the aromatic diisocyanate compound include 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethylbiphenyl, 2,2-bis (4-isocyanatophenyl) hexafluoropropane, and 4,4'-diisocyanato-3,3. '-Dimethyldiphenylmethane, 1,5-diisocyanatonaphthalene, 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylenediisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) ) Benzene, toluene diisocyanate and the like.

脂肪族ジイソシアネート化合物としては、例えば、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the aliphatic diisocyanate compound include 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.

本発明のポリイミドに含まれるジアミン残基を誘導するジアミン化合物及びジイソシアネート化合物は、1種のみであってもよく、2種以上が含まれてもよいが、得られるポリ
イミドの耐熱性が高くなる傾向にあるため、芳香族ジアミン化合物が好ましく、1分子内に縮合芳香環を有するジアミン化合物、1分子内に独立した2つ以上の芳香環を有するジアミン化合物がより好ましい。
The diamine compound and diisocyanate compound for inducing the diamine residue contained in the polyimide of the present invention may be only one kind or may contain two or more kinds, but the heat resistance of the obtained polyimide tends to be high. Therefore, an aromatic diamine compound is preferable, a diamine compound having a condensed aromatic ring in one molecule, and a diamine compound having two or more independent aromatic rings in one molecule are more preferable.

本発明のポリイミドに含まれる全ジアミン残基に対する芳香族ジアミン化合物に由来する単位の割合は、特に制限はないが、通常10mol%以上が好ましく、20mol%以上がより好ましく、40mol%以上がさらに好ましい。この上限はなく100mol%でもよい。芳香族ジアミン化合物に由来する単位の割合が、上記下限以上であることで、耐熱性が高くなり、また製造が容易となることから好ましい。 The ratio of the unit derived from the aromatic diamine compound to the total diamine residue contained in the polyimide of the present invention is not particularly limited, but is usually preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, still more preferably 40 mol% or more. .. There is no upper limit and it may be 100 mol%. When the ratio of the unit derived from the aromatic diamine compound is at least the above lower limit, the heat resistance is increased and the production is facilitated, which is preferable.

ポリイミドに含まれるテトラカルボン酸残基及びジアミン残基の割合は、NMR、固体NMR、IR等によって原料モノマーの組成を解析することによって求めることができる。また、アルカリで溶解した後にガスクロマトグラフィー(GC)、H−NMR、13C−NMR、二次元NMR、質量分析等によって求めることができる。 The ratio of the tetracarboxylic acid residue and the diamine residue contained in the polyimide can be determined by analyzing the composition of the raw material monomer by NMR, solid-state NMR, IR or the like. Further, it can be obtained by gas chromatography (GC), 1 H-NMR, 13 C-NMR, two-dimensional NMR, mass spectrometry, etc. after being dissolved in alkali.

[ポリイミドの分子量]
本発明のポリイミドの分子量は特に制限はないが、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)で好ましくは3000以上、より好ましくは5000以上、さらに好ましくは8000以上である。一方、この分子量は好ましくは100000以下、より好ましくは80000以下、さらに好ましくは60000以下である。ポリイミドの数平均分子量(Mn)がこの範囲であると、溶解性、溶液粘度などが通常の設備で取り扱いしやすい範囲となるため、好ましい。
本発明のポリイミドのポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)により求めることができる。
[Molecular weight of polyimide]
The molecular weight of the polyimide of the present invention is not particularly limited, but the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) is preferably 3000 or more, more preferably 5000 or more, and further preferably 8000 or more. On the other hand, this molecular weight is preferably 100,000 or less, more preferably 80,000 or less, still more preferably 60,000 or less. When the number average molecular weight (Mn) of the polyimide is in this range, the solubility, the solution viscosity, and the like are in a range that can be easily handled by ordinary equipment, which is preferable.
The polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) of the polyimide of the present invention can be determined by gel permeation chromatography (GPC).

本発明のポリイミドの質量平均分子量(Mw)は好ましくは6000以上、より好ましくは8000以上、さらに好ましくは10000以上である。一方、好ましくは300000以下、より好ましくは200000以下、さらに好ましくは180000以下である。ポリイミドの質量平均分子量(Mw)がこの範囲であると、溶解性、溶液粘度などが通常の設備で取り扱いしやすい範囲となるため、好ましい。
本発明のポリイミドの質量平均分子量(Mw)は、上記数平均分子量(Mn)と同様の方法で測定することができる。
The mass average molecular weight (Mw) of the polyimide of the present invention is preferably 6000 or more, more preferably 8000 or more, and further preferably 10000 or more. On the other hand, it is preferably 300,000 or less, more preferably 200,000 or less, and further preferably 180,000 or less. When the mass average molecular weight (Mw) of the polyimide is in this range, the solubility, the solution viscosity, and the like are in the range that can be easily handled by ordinary equipment, which is preferable.
The mass average molecular weight (Mw) of the polyimide of the present invention can be measured by the same method as the number average molecular weight (Mn).

本発明のポリイミドの分子量分布(PDI:Mw/Mn)は通常1以上、好ましくは1,1以上、より好ましくは1.2以上である。一方、Mw/Mnは通常20以下、好ましくは15以下、より好ましくは10以下である。Mw/Mnがこの範囲であることで、得られる成形体の均一性及び平滑性に優れる傾向にある。 The molecular weight distribution (PDI: Mw / Mn) of the polyimide of the present invention is usually 1 or more, preferably 1,1 or more, and more preferably 1.2 or more. On the other hand, Mw / Mn is usually 20 or less, preferably 15 or less, and more preferably 10 or less. When Mw / Mn is in this range, the uniformity and smoothness of the obtained molded product tend to be excellent.

[ポリイミドのガラス転移温度]
本発明のポリイミドのガラス転移温度(Tg)は、特に制限はないが、好ましくは150℃以上、より好ましくは180℃以上、さらに好ましくは200℃以上である。一方、Tgは好ましくは400℃以下、より好ましくは380℃以下、さらに好ましくは360℃以下である。ポリイミドのガラス転移温度(Tg)がこの範囲であることで、得られる成形体の耐熱性が向上し、また、成形温度の抑制や空気下での成形等の低負荷プロセス成形における残留溶媒が減少する傾向にある。
ガラス転移温度(Tg)は後述の実施例の項に記載した通り、動的粘弾性測定のα緩和のピークとして測定される。
[Glass transition temperature of polyimide]
The glass transition temperature (Tg) of the polyimide of the present invention is not particularly limited, but is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher, still more preferably 200 ° C. or higher. On the other hand, Tg is preferably 400 ° C. or lower, more preferably 380 ° C. or lower, and even more preferably 360 ° C. or lower. When the glass transition temperature (Tg) of polyimide is in this range, the heat resistance of the obtained molded product is improved, and the residual solvent in low-load process molding such as suppression of molding temperature and molding under air is reduced. Tend to do.
The glass transition temperature (Tg) is measured as the peak of α relaxation in the dynamic viscoelasticity measurement, as described in the section of Examples described later.

[ポリイミド粒子]
一般的に樹脂の形状としては、繊維状、塊状、粒子状等がある。本発明のポリイミドの形状は通常特に制限はないが、溶解性、分散性が向上する傾向にあるため、粒子状であることが好ましい(以下、粒子状のポリイミドを「ポリイミド粒子」と称す場合がある。)。
ポリイミドは従来既知の方法で粒子状にすることができ、その粒化方法には特に制限はないが、例えば希釈したポリイミド溶液を用い、貧溶媒に液滴として滴下、撹拌して得る方法、スプレーノズルを介して貧溶媒に噴霧する方法、スプレーノズルを介して噴霧、乾燥する方法などが挙げられる。
[Polyimide particles]
Generally, the shape of the resin includes a fibrous shape, a lump shape, a particle shape, and the like. The shape of the polyimide of the present invention is usually not particularly limited, but it is preferably in the form of particles because the solubility and dispersibility tend to be improved (hereinafter, the polyimide in the form of particles may be referred to as "polyimide particles". is there.).
The polyimide can be made into particles by a conventionally known method, and the granulation method is not particularly limited. For example, a method obtained by dropping a diluted polyimide solution as droplets in a poor solvent and stirring the mixture, or spraying. Examples thereof include a method of spraying a poor solvent through a nozzle, a method of spraying and drying through a spray nozzle, and the like.

本発明のポリイミド粒子の粒子径は、通常特に制限はないが、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上、さらに好ましくは20μm以上、特に好ましくは50μm以上で、好ましくは2000μm以下、より好ましくは1800μm以下、さらに好ましくは1500μm以下、特に好ましくは1000μm以下である。粒子径が上記下限値以上であることで、取り扱い時の飛散量を抑制でき、環境負荷を低限できる。また、粒子径が上記上限値以下であることで、ポリイミド溶液調製時のポリイミド粒子の溶解性、分散性が良好となる傾向にある。
なお、ポリイミド粒子の粒子径は従来既知の方法で求めることができ、例えば粒度分布計を用いて求めることができる。
The particle size of the polyimide particles of the present invention is usually not particularly limited, but is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, still more preferably 20 μm or more, particularly preferably 50 μm or more, preferably 2000 μm or less, more preferably 1800 μm. Below, it is more preferably 1500 μm or less, and particularly preferably 1000 μm or less. When the particle size is at least the above lower limit, the amount of scattering during handling can be suppressed and the environmental load can be reduced. Further, when the particle size is not more than the above upper limit value, the solubility and dispersibility of the polyimide particles at the time of preparing the polyimide solution tend to be good.
The particle size of the polyimide particles can be determined by a conventionally known method, for example, using a particle size distribution meter.

[ポリイミドの製造方法]
本発明のポリイミドの製造方法は特に制限されず、従来既知の方法で製造することができる。例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物及び/又はジイソシアネート化合物からポリイミド前駆体を製造しこれをイミド化してポリイミドを得る方法、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物及び/又はジイソシアネート化合物から直接ポリイミドを製造する方法がある。
以下、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを用いる場合を例示して本発明のポリイミドの製造方法を説明するが、ジアミン化合物の代りにジイソシアネート化合物を用いてもよく、ジアミン化合物とジイソシアネート化合物とを併用してもよい。
[Polyimide manufacturing method]
The method for producing the polyimide of the present invention is not particularly limited, and the polyimide can be produced by a conventionally known method. For example, a method of producing a polyimide precursor from a tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine compound and / or a diisocyanate compound and imidizing the polyimide precursor to obtain a polyimide, or a polyimide directly from a tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine compound and / or a diisocyanate compound. There is a way to manufacture.
Hereinafter, the method for producing the polyimide of the present invention will be described by exemplifying the case where a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound are used. However, a diisocyanate compound may be used instead of the diamine compound, and the diamine compound and the diamine compound May be used together.

<ポリイミド前駆体を経てポリイミドを製造する方法>
ポリイミド前駆体を経てポリイミドを製造する場合、ポリイミド前駆体は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を溶媒中で反応させて得ることができる。
この場合、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の添加順序や添加方法も特に制限されない。例えば、溶媒にジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物を順に投入し、適切な温度で撹拌することにより、ポリイミド前駆体を得ることができる。
<Method of producing polyimide via polyimide precursor>
When the polyimide is produced via the polyimide precursor, the polyimide precursor can be obtained, for example, by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine compound in a solvent.
In this case, the order of addition and the method of addition of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are not particularly limited. For example, a polyimide precursor can be obtained by sequentially adding a diamine compound and a tetracarboxylic dianhydride to a solvent and stirring at an appropriate temperature.

テトラカルボン酸二無水物の量は、ジアミン化合物1モルに対して、通常0.7モル以上、好ましくは0.8モル以上であり、通常1.3モル以下、好ましくは1.2モル以下である。テトラカルボン酸二無水物の量をこのような範囲とすることで、得られるポリイミド前駆体の収率が向上する傾向にある。 The amount of tetracarboxylic dianhydride is usually 0.7 mol or more, preferably 0.8 mol or more, and usually 1.3 mol or less, preferably 1.2 mol or less, relative to 1 mol of the diamine compound. is there. By setting the amount of tetracarboxylic dianhydride in such a range, the yield of the obtained polyimide precursor tends to be improved.

反応液中のテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の濃度は、反応条件や得られるポリイミド前駆体の粘度に応じて適宜設定できる。 The concentrations of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound in the reaction solution can be appropriately set according to the reaction conditions and the viscosity of the obtained polyimide precursor.

テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の合計濃度は、特に制限はないが、反応液全量に対し、通常1質量%以上、好ましくは5質量%以上であり、通常70質量%以下、好ましくは50質量%以下である。反応液中のテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の濃度が低すぎないことで、分子量の伸長が起こりやすい傾向にあり、高すぎないことで、反応液の粘度が高くなりすぎず、撹拌が容易となる傾向にある。 The total concentration of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and usually 70% by mass or less, preferably 50% by mass, based on the total amount of the reaction solution. It is mass% or less. If the concentrations of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound in the reaction solution are not too low, the molecular weight tends to be extended, and if the concentration is not too high, the viscosity of the reaction solution does not become too high and stirring is performed. It tends to be easier.

テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物を溶媒中で反応させる温度は、反応が進行する温度であれば、特に制限はないが、通常0℃以上、好ましくは20℃以上であり、通常120℃以下、好ましくは100℃以下である。
反応時間は通常1時間以上、好ましくは2時間以上であり、通常100時間以下、好ましくは42時間以下である。
このような条件で行うことにより、低コストで収率よくポリイミド前駆体を得ることができる傾向にある。
反応時の圧力は、常圧、加圧及び減圧のいずれでもよい。
雰囲気は空気下でも不活性雰囲気下でもよい。
The temperature at which the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are reacted in the solvent is not particularly limited as long as the reaction proceeds, but is usually 0 ° C. or higher, preferably 20 ° C. or higher, and usually 120 ° C. or lower. It is preferably 100 ° C. or lower.
The reaction time is usually 1 hour or more, preferably 2 hours or more, usually 100 hours or less, preferably 42 hours or less.
By carrying out under such conditions, a polyimide precursor tends to be obtained at low cost and in good yield.
The pressure during the reaction may be normal pressure, pressurization or depressurization.
The atmosphere may be under air or under an inert atmosphere.

テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物を反応させる際に用いる溶媒、即ち製造溶媒は特に限定されない。例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アニソール等の炭化水素系溶媒;四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メトキシベンゼン等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコール系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホン系溶媒;ピリジン、ピコリン、ルチジン、キノリン、イソキノリン等の複素環系溶媒;フェノール、クレゾール等のフェノール系溶媒;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン系溶媒;等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の比率及び組合せで用いてもよい。 The solvent used when reacting the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound, that is, the production solvent is not particularly limited. For example, hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane, heptane, benzene, toluene, xylene, mecitylene, anisole; halogenation of carbon tetrachloride, methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, fluorobenzene and the like. Hydrocarbon solvent; ether solvent such as diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, methoxybenzene; ketone solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene Glycol-based solvents such as glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate; amide-based solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone; Solvents; heterocyclic solvents such as pyridine, picolin, lucidine, quinoline, isoquinoline; phenolic solvents such as phenol and cresol; lactone solvents such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone; and the like. .. One of these solvents may be used alone, or two or more of these solvents may be used in any ratio and combination.

本発明においては、これらの製造溶媒のうち、特にN−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)を用いることが好ましい。 In the present invention, among these production solvents, it is particularly preferable to use N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and N, N-dimethylacetamide (DMAc).

得られたポリイミド前駆体はそのまま次のイミド化に供してもよく、貧溶媒中に添加することで固形状に析出させて用いてもよい。 The obtained polyimide precursor may be used as it is for the next imidization, or may be added to a poor solvent to precipitate it in a solid state before use.

用いる貧溶媒は特に制限は無く、ポリイミド前駆体の種類によって適宜選択し得るが、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒;等が挙げられる。中でも、アルコール系溶媒が効率良く析出物が得られ、沸点が低く乾燥が容易となる傾向にあるため好ましい。これらの溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の比率及び組合せで用いてもよい。 The poor solvent to be used is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the type of polyimide precursor, but an ether solvent such as diethyl ether and diisopropyl ether; a ketone solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone; methanol, Alcohol-based solvents such as ethanol and isopropyl alcohol; and the like. Above all, an alcohol solvent is preferable because a precipitate can be efficiently obtained, a boiling point is low, and drying tends to be easy. One of these solvents may be used alone, or two or more of these solvents may be used in any ratio and combination.

(ポリイミド前駆体のイミド化)
上記の方法等で得られたポリイミド前駆体を溶媒存在下で脱水環化することにより、ポリイミドを得ることができる。イミド化は従来知られている任意の方法を用いて行うことができるが、例えば熱的に環化させる熱イミド化、化学的に環化させる化学イミド化等が挙げられる。これらのイミド化反応は単独で行っても、複数組み合わせて行ってもよい。
(Immidization of polyimide precursor)
A polyimide can be obtained by dehydrating and cyclizing the polyimide precursor obtained by the above method or the like in the presence of a solvent. The imidization can be carried out by using any conventionally known method, and examples thereof include thermal imidization in which thermal cyclization is performed, chemical imidization in which chemical cyclization is performed, and the like. These imidization reactions may be carried out individually or in combination of two or more.

<加熱イミド化>
ポリイミド前駆体をイミド化する際の溶媒は、前記のポリイミド前駆体を得る反応時に使用した溶媒と同様のものが挙げられる。ポリイミド前駆体製造時の溶媒とポリイミド製造時の溶媒は同じものを用いても、異なるものを用いてもよい。
この場合、イミド化によって生じた水は閉環反応を阻害するため、系外に排出してもよい。イミド化反応時のポリイミド前駆体の濃度は特に制限はないが、通常1質量%以上、好ましくは5質量%以上であり、通常70質量%以下、好ましくは40質量%以下である。この範囲で行うことによって、生産効率が高く、また製造しやすい溶液粘度で製造することができる。
<Heating imidization>
Examples of the solvent for imidizing the polyimide precursor include the same solvent used in the reaction for obtaining the polyimide precursor. The solvent used for producing the polyimide precursor and the solvent used for producing the polyimide may be the same or different.
In this case, the water produced by imidization inhibits the ring closure reaction and may be discharged from the system. The concentration of the polyimide precursor at the time of the imidization reaction is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and usually 70% by mass or less, preferably 40% by mass or less. By performing in this range, it is possible to produce with a solution viscosity that has high production efficiency and is easy to produce.

イミド化の反応温度は特に制限されないが、通常50℃以上、好ましくは80℃以上、さらに好ましくは100℃以上であり、通常300℃以下、好ましくは280℃以下、さらに好ましくは250℃以下である。この範囲で行うことで、イミド化反応が効率よく進行し、イミド化反応以外の反応が抑制される傾向にあるため好ましい。
反応時の圧力は常圧、加圧、減圧のいずれでもよい。
雰囲気は、空気下でも不活性雰囲気下でもよい。
The reaction temperature for imidization is not particularly limited, but is usually 50 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and usually 300 ° C. or lower, preferably 280 ° C. or lower, further preferably 250 ° C. or lower. .. It is preferable to carry out in this range because the imidization reaction proceeds efficiently and reactions other than the imidization reaction tend to be suppressed.
The pressure during the reaction may be normal pressure, pressurization, or depressurization.
The atmosphere may be under air or under an inert atmosphere.

また、イミド化を促進するイミド化促進剤として、求核性、求電子性を高める働きをもつ化合物を加えることもできる。具体的には、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N−メチルピロリジン、N−エチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−エチルピペリジン、イミダゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン等の三級アミン化合物;酢酸、4−ヒドロキシフェニル酢酸、3−ヒドロキシ安息香酸、N−アセチルグリシン、N−ベンゾイルグリシン等のカルボン酸化合物;3,5−ジヒドロキシアセトフェノン、3,5−ジヒドロキシ安息香酸メチル、ピロガロール、メチルガレート、エチルガレート、ナフタレン−1,6−ジオール等の多価フェノール化合物;2−ヒドロキシピリジン、3−ヒドロキシピリジン、4−ヒドロキシピリジン、4−ピリジンメタノール、N,N−ジメチルアミノピリジン、ニコチンアルデヒド、イソニコチンアルデヒド、ピコリンアルデヒド、ピコリンアルデヒドオキシム、ニコチンアルデヒドオキシム、イソニコチンアルデヒドオキシム、ピコリン酸エチル、ニコチン酸エチル、イソニコチン酸エチル、ニコチンアミド、イソニコチンアミド、2−ヒドロキシニコチン酸、2,2’−ジピリジル、4,4’−ジピリジル、3−メチルピリダジン、キノリン、イソキノリン、フェナントロリン、1,10−フェナントロリン、イミダゾール、ベンズイミダゾール、1,2,4−トリアゾール等の複素環化合物;等が挙げられる。 Further, as an imidization accelerator for promoting imidization, a compound having a function of enhancing nucleophile and electrophile can be added. Specifically, for example, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, triethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, triethylenediamine, N-methylpyrrolidin, N-ethylpyrrolidin. , N-Methylpiperidin, N-ethylpiperidine, imidazole, pyridine, quinoline, isoquinoline and other tertiary amine compounds; acetic acid, 4-hydroxyphenylacetic acid, 3-hydroxybenzoic acid, N-acetylglycine, N-benzoylglycine and the like. Carboxylic acid compounds; polyvalent phenolic compounds such as 3,5-dihydroxyacetophenone, methyl 3,5-dihydroxybenzoate, pyrogallol, methyl gallate, ethyl gallate, naphthalene-1,6-diol; 2-hydroxypyridine, 3-hydroxy Pyridine, 4-hydroxypyridine, 4-pyridinemethanol, N, N-dimethylaminopyridine, nicotine aldehyde, isonicotin aldehyde, picolin aldehyde, picolin aldehyde oxime, nicotine aldehyde oxime, isonicotin aldehyde oxime, ethyl picolinate, ethyl nicotinate , Ethyl isonicotinate, nicotine amide, isonicotinamide, 2-hydroxynicotinic acid, 2,2'-dipyridyl, 4,4'-dipyridyl, 3-methylpyridazine, quinoline, isoquinolin, phenanthroline, 1,10-phenanthroline, Heterocyclic compounds such as imidazole, benzimidazole, 1,2,4-triazole; and the like.

これらの中で、三級アミン化合物、カルボン酸化合物及び複素環化合物からなる群から選ばれる少なくとも1つが好ましく、さらに、トリエチルアミン、イミダゾール及びピリジンからなる群から選ばれる少なくとも1つが、反応速度を制御しやすい傾向があるためより好ましい。これらの化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の比率及び組合せで用いてもよい。 Of these, at least one selected from the group consisting of tertiary amine compounds, carboxylic acid compounds and heterocyclic compounds is preferable, and at least one selected from the group consisting of triethylamine, imidazole and pyridine controls the reaction rate. It is more preferable because it tends to be easy. One of these compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in any ratio and combination.

イミド化促進剤の使用量は、ポリイミド前駆体のカルボキシル基に対して、通常0.01mol%以上であり、0.1mol%以上が好ましく、1mol%以上が更に好ましい。また、50mol%以下であることが好ましく、10mol%以下であることがより好ましい。イミド化促進剤の使用量が上記範囲にあることにより、イミド化反応が効率よく進行する傾向にある。
また、イミド化促進剤を添加するタイミングは、適宜調整することができ、加熱開始前でもよく、加熱中でもよい。また複数回に分けて添加してもよい。
The amount of the imidization accelerator used is usually 0.01 mol% or more, preferably 0.1 mol% or more, and further preferably 1 mol% or more, based on the carboxyl group of the polyimide precursor. Further, it is preferably 50 mol% or less, and more preferably 10 mol% or less. When the amount of the imidization accelerator used is within the above range, the imidization reaction tends to proceed efficiently.
Further, the timing of adding the imidization accelerator can be appropriately adjusted, and may be before the start of heating or during heating. Further, it may be added in a plurality of times.

<化学イミド化>
ポリイミド前駆体を溶媒存在下で、脱水縮合剤を用いて化学的にイミド化することにより、ポリイミドを得ることができる。
<Chemical imidization>
A polyimide can be obtained by chemically imidizing a polyimide precursor with a dehydration condensing agent in the presence of a solvent.

化学イミド化の際に使用する溶媒としては前記のポリイミド前駆体を得る反応時に使用した溶媒と同様のものが挙げられる。 Examples of the solvent used for chemical imidization include the same solvents as those used for the reaction for obtaining the polyimide precursor.

脱水縮合剤としては、例えば、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド、N,N−ジフェニルカルボジイミド等のN,N−2置換カルボジイミド;無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸等の酸無水物;塩化チオニル、塩化トシル等の塩化物;アセチルクロライド、アセチルブロマイド、プロピオニルアイオダイド、アセチルフルオライド、プロピオニルクロライド、プロピオニルブロマイド、プロピオニルアイオダイド、プロピオニルフルオライド、イソブチリルクロライド、イソブチリルブロマイド、イソブチリルアイオダイド、イソブチリルフルオライド、n−ブチリルクロライド、n−ブチリルブロマイド、n−ブチリルアイオダイド、n−ブチリルフルオライド、モノ−,ジ−,トリ−クロロアセチルクロライド、モノ−,ジ−,トリ−ブロモアセチルクロライド、モノ−,ジ−,トリ−アイオドアセチルクロライド、モノ−,ジ−,トリ−フルオロアセチルクロライド、無水クロロ酢酸、フェニルホスフォニックジクロライド、チオニルクロライド、チオニルブロマイド、チオニルアイオダイド、チオニルフルオライド等のハロゲン化化合物;三塩化リン、亜リン酸トリフェニル、ジエチルリン酸シアニド等のリン化合物;等が挙げられる。 Examples of the dehydration condensing agent include N, N-2 substituted carbodiimides such as N, N-dicyclohexylcarbodiimide and N, N-diphenylcarbodiimide; acid anhydrides such as acetic anhydride and trifluoroacetic anhydride; thionyl chloride, tosyl chloride and the like. Chloride; acetyl chloride, acetyl bromide, propionyl iodide, acetyl fluoride, propionyl chloride, propionyl bromide, propionyl iodide, propionyl fluoride, isobutyryl chloride, isobutyryl bromide, isobutyryl iodide, isobuchi Lilfluoride, n-butyryl chloride, n-butyryl bromide, n-butyryl iodide, n-butyryl fluoride, mono-, di-, tri-chloroacetyl chloride, mono-, di-, tri- Bromoacetyl chloride, mono-, di-, tri-iodoacetyl chloride, mono-, di-, tri-fluoroacetyl chloride, chloroacetic anhydride, phenylphosphonic dichloride, thionyl chloride, thionyl bromide, thionyliodide, thionylfluo Halogen compounds such as rides; phosphorus compounds such as phosphorus trichloride, triphenyl phosphite, cyanide diethyl phosphate; and the like.

これらの中で、酸無水物及びハロゲン化化合物が好ましく、特に、酸無水物が、イミド化反応が効率よく進行する傾向にあるためより好ましい。これらの化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の比率及び組合せで用いてもよい。 Of these, acid anhydrides and halogenated compounds are preferable, and acid anhydrides are particularly preferable because the imidization reaction tends to proceed efficiently. One of these compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in any ratio and combination.

これらの脱水縮合剤の使用量は、ポリイミド前駆体1molに対して、通常0.1mol以上、好ましくは0.2mol以上であり、通常1.6mol以下、好ましくは1.0mol以下である。脱水縮合剤の使用量をこの範囲とすることで、効率的にイミド化することができる。 The amount of these dehydration condensing agents used is usually 0.1 mol or more, preferably 0.2 mol or more, and usually 1.6 mol or less, preferably 1.0 mol or less, with respect to 1 mol of the polyimide precursor. By setting the amount of the dehydration condensing agent used within this range, imidization can be performed efficiently.

イミド化反応時の反応液中のポリイミド前駆体の濃度に特に制限はないが、通常1質量%以上、好ましくは5質量%以上であり、通常70質量%以下、好ましくは40質量%以下である。この範囲とすることで、生産効率を高くすることができ、また製造しやすい溶液粘度で製造することができる傾向にある。 The concentration of the polyimide precursor in the reaction solution during the imidization reaction is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and usually 70% by mass or less, preferably 40% by mass or less. .. Within this range, the production efficiency can be increased, and the solution viscosity tends to be easy to produce.

イミド化反応温度は特に制限されないが、通常0℃以上、好ましくは10℃以上、さらに好ましくは20℃以上である。また、通常150℃以下、好ましくは130℃以下、さらに好ましくは100℃以下である。この範囲で行うことで、イミド化反応が効率よく進行する傾向にあるため好ましい。さらに、イミド化反応以外の副反応が抑制されるため好ましい。
反応時の圧力は常圧、加圧又は減圧のいずれでもよい。
雰囲気は、空気下でも不活性雰囲気下でもよい。
The imidization reaction temperature is not particularly limited, but is usually 0 ° C. or higher, preferably 10 ° C. or higher, and more preferably 20 ° C. or higher. Further, it is usually 150 ° C. or lower, preferably 130 ° C. or lower, and more preferably 100 ° C. or lower. It is preferable to carry out in this range because the imidization reaction tends to proceed efficiently. Further, it is preferable because side reactions other than the imidization reaction are suppressed.
The pressure during the reaction may be normal pressure, pressurization or depressurization.
The atmosphere may be under air or under an inert atmosphere.

また、イミド化を促進する触媒として、前記の三級アミン化合物等のイミド化促進剤を加熱イミド化と同様に加えることもできる。 Further, as a catalyst for promoting imidization, an imidization accelerator such as the above-mentioned tertiary amine compound can be added in the same manner as for heat imidization.

<テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物からポリイミドを製造する方法>
テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物から、従来既知の方法を用いて、直接ポリイミドを得ることができる。この方法はポイミド前駆体の合成からイミド化を、反応の停止や前駆体の単離を経ることなく、イミド化までを行うものである。
<Method of producing polyimide from tetracarboxylic dianhydride and diamine compound>
Polyimide can be directly obtained from a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound by using a conventionally known method. This method involves the synthesis and imidization of the poimide precursor, and the imidization without stopping the reaction or isolating the precursor.

テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の添加順序や添加方法には特に限定はないが、例えば、溶媒にテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を順に投入し、イミド化までの反応が進行する温度で撹拌することでポリイミドが得られる。 The order and method of adding the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are not particularly limited. For example, the temperature at which the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are added in order to the solvent and the reaction until imidization proceeds. Polyimide can be obtained by stirring with.

ジアミン化合物の量は、テトラカルボン酸二無水物1molに対して、通常0.7mol以上、好ましくは0.8mol以上であり、通常1.3mol以下、好ましくは1.2mol以下である。ジアミン化合物の量をこのような範囲とすることにより、得られるポリイミドの収率が向上する傾向にある。 The amount of the diamine compound is usually 0.7 mol or more, preferably 0.8 mol or more, and usually 1.3 mol or less, preferably 1.2 mol or less, with respect to 1 mol of the tetracarboxylic dianhydride. By setting the amount of the diamine compound in such a range, the yield of the obtained polyimide tends to be improved.

反応液中のテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の濃度は、各々の条件や重合中の粘度に応じて適宜設定できる。
反応液中のテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の合計濃度は、特段の設定ないが、通常1質量%以上、好ましくは5質量%以上であり、通常70質量%以下、好ましくは40質量%以下である。反応液中の濃度が適当な範囲であることで、分子量の伸長が起こりやすくなり、また、撹拌も容易となる傾向にある。
The concentrations of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound in the reaction solution can be appropriately set according to each condition and the viscosity during polymerization.
The total concentration of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound in the reaction solution is not particularly set, but is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and usually 70% by mass or less, preferably 40% by mass. It is as follows. When the concentration in the reaction solution is in an appropriate range, the molecular weight tends to be extended and stirring tends to be easy.

この反応で用いる溶媒としては、前記のポリイミド前駆体を得る反応時に使用する溶媒と同様のものが挙げられる。 Examples of the solvent used in this reaction include the same solvents as those used in the reaction for obtaining the polyimide precursor.

また、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物からポリイミドを得る場合も、ポリイミド前駆体からポリイミドを得る場合と同様に、加熱イミド化及び/又は化学イミド化を採用することができ、この場合の加熱イミド化や化学イミド化の反応条件等は、前記と同様である。 Further, when the polyimide is obtained from the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound, heating imidization and / or chemical imidization can be adopted as in the case of obtaining the polyimide from the polyimide precursor, and heating in this case can be adopted. The reaction conditions for imidization and chemical imidization are the same as described above.

得られたポリイミドは、そのまま用いてもよく、また貧溶媒中に添加することでポリイミドを固体状に析出させた後に、他の溶媒に再溶解させて用いることもできる。 The obtained polyimide may be used as it is, or may be used by adding it to a poor solvent to precipitate the polyimide in a solid state and then redissolving it in another solvent.

この時の貧溶媒は特に制限はなく、ポリイミドの種類によって適宜選択しうるが、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒;等が挙げられる。中でも、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒が効率よく析出物が得られ、沸点が低く乾燥が容易となる傾向にあるため好ましい。これらの溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の比率及び組合せで用いてもよい。 The poor solvent at this time is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the type of polyimide. For example, an ether solvent such as diethyl ether and diisopropyl ether; a ketone solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone; Alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol; and the like. Above all, an alcohol solvent such as isopropyl alcohol is preferable because a precipitate can be efficiently obtained, the boiling point is low, and drying tends to be easy. One of these solvents may be used alone, or two or more of these solvents may be used in any ratio and combination.

[塩化メチレン組成物]
本発明の塩化メチレン組成物は、本発明のポリイミドと塩化メチレンとを含み、沸点150℃以上の溶媒の含有量が5000ppm以下であることを特徴とする。
ここで、沸点150℃以上の溶媒は、前述の通りである。
[Methylene chloride composition]
The methylene chloride composition of the present invention contains the polyimide of the present invention and methylene chloride, and is characterized in that the content of a solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is 5000 ppm or less.
Here, the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is as described above.

本発明の塩化メチレン組成物の沸点150℃以上の溶媒の含有量が5000ppmを超えると、例えばこの塩化メチレン組成物を用いてポリイミドフィルムを成膜する場合、耐折り曲げ性等に優れたポリイミドフィルムを得ることができない。この沸点150℃以上の溶媒の含有量は3000ppm以下、特に1000ppm以下であることが好ましい。本発明の塩化メチレン組成物の沸点150℃以上の溶媒の含有量の下限については特に制限はない。 When the content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher of the methylene chloride composition of the present invention exceeds 5000 ppm, for example, when a polyimide film is formed using this methylene chloride composition, a polyimide film having excellent bending resistance and the like can be obtained. I can't get it. The content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is preferably 3000 ppm or less, particularly preferably 1000 ppm or less. The lower limit of the content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher in the methylene chloride composition of the present invention is not particularly limited.

沸点150℃以上の溶媒の含有量が上記上限以下の塩化メチレン組成物とするには、沸点150℃以上の溶媒の含有量の少ないポリイミドを用いればよく、本発明のポリイミドを用いることで、本発明の塩化メチレン組成物を調製することができる。沸点150℃以上の溶媒の含有量の少ないポリイミドは、上述した置換基量Iと置換基量II量をコントロールすることで得られる。 In order to obtain a methylene chloride composition having a boiling point of 150 ° C. or higher and a solvent content of 150 ° C. or higher, a polyimide having a boiling point of 150 ° C. or higher and a low content of a solvent may be used. The methylene chloride composition of the present invention can be prepared. A polyimide having a boiling point of 150 ° C. or higher and a low content of a solvent can be obtained by controlling the amounts of substituents I and II described above.

本発明の塩化メチレン組成物中のポリイミドの含有量は特に限定されず、用途に応じて適宜調整することができるが、例えば、ポリイミドフィルムの成膜用途であれば、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、また、70質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましい。ポリイミドの含有量がこの範囲であることで、通常の設備での成膜、取り扱いが容易となるため好ましい。 The content of polyimide in the methylene chloride composition of the present invention is not particularly limited and can be appropriately adjusted according to the intended use. For example, in the case of a polyimide film film forming application, the content is 5% by mass or more. Is more preferable, 10% by mass or more is more preferable, 70% by mass or less is preferable, and 60% by mass or less is more preferable. When the polyimide content is in this range, film formation and handling in ordinary equipment are easy, which is preferable.

本発明の塩化メチレン組成物には、ポリイミド及び塩化メチレン以外の他の成分が含まれていてもよく、他の成分としては、後述のポリイミドフィルムの製造に用いるポリイミド組成物が含んでいてもよい他の成分として例示したものが挙げられる。
なお、本発明の塩化メチレン組成物の塩化メチレン含有量は通常30重量%以上であり、本発明のポリイミドと塩化メチレンとの合計の含有量は通常90重量%以上である。
The methylene chloride composition of the present invention may contain components other than polyimide and methylene chloride, and the other components may include a polyimide composition used for producing a polyimide film described later. Examples of other components include those exemplified.
The methylene chloride content of the methylene chloride composition of the present invention is usually 30% by weight or more, and the total content of the polyimide and methylene chloride of the present invention is usually 90% by weight or more.

塩化メチレン組成物に用いることができる塩化メチレン以外の溶媒としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アニソール等の炭化水素系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド等の非プロトン系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコール系溶媒;等が挙げられる。この中でも特にN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンが好ましい。これらの溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の比率及び組合せで用いてもよい。
本発明の塩化メチレン組成物が塩化メチレン以外の溶媒を含む場合の含有量は特に限定されないが、塩化メチレンの量に対して塩化メチレン以外の溶媒が、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以下である。
Examples of the solvent other than methylene chloride that can be used in the methylene chloride composition include hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane, heptane, benzene, toluene, xylene, mesitylene, and anisole; N, N-dimethylformamide, N, Amid solvents such as N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone; Aproton solvents such as dimethyl sulfoxide; Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate Glycol-based solvent such as; Of these, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methyl-2-pyrrolidone are particularly preferable. One of these solvents may be used alone, or two or more of these solvents may be used in any ratio and combination.
When the methylene chloride composition of the present invention contains a solvent other than methylene chloride, the content is not particularly limited, but the solvent other than methylene chloride is preferably 5% by mass or less, more preferably 1 with respect to the amount of methylene chloride. It is mass% or less, more preferably 0.5 mass% or less.

[ポリイミドフィルム]
本発明のポリイミドフィルムは、本発明のポリイミドを含むものであり、例えば、本発明のポリイミドを溶媒に溶解させたポリイミド組成物を用いて塗布法により成膜して製造することができる。
[Polyimide film]
The polyimide film of the present invention contains the polyimide of the present invention, and can be produced, for example, by forming a film by a coating method using a polyimide composition in which the polyimide of the present invention is dissolved in a solvent.

ここで用いる溶媒としては特に特に制限はなく、製造時に用いた溶媒をそのまま用いてもよく、新たに溶媒を加えてもよい。これらの中でも、沸点が100℃以下の溶媒を用いることが好ましい。また、混合溶媒の場合は、沸点が100℃以下の溶媒を50質量%以上含有することが好ましい。 The solvent used here is not particularly limited, and the solvent used at the time of production may be used as it is, or a new solvent may be added. Among these, it is preferable to use a solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower. Further, in the case of a mixed solvent, it is preferable to contain 50% by mass or more of a solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower.

用いる溶媒としては、例えば、メタノール(沸点64.5℃)、エタノール(沸点78.3℃)、n−プロパノール(沸点97.2℃)、i―プロパノール(沸点82.2℃)、t−ブチルアルコール(沸点82.3℃)などのアルコール系溶媒、1,2−ジエトキシエタン(沸点84.5℃)、ジエチルエーテル(沸点34.4℃)、ジイソプロピルエーテル(沸点68.5℃)、テトラヒドロフラン(沸点66.0℃)などのエーテル系溶媒、酢酸エチル(沸点77.1℃)などのエステル系溶媒、アセトン(沸点56.1℃)、メチルエチルケトン(沸点79.6℃)などのケトン系溶媒、四塩化炭素(沸点76.6℃)、クロロホルム(沸点61.2℃)、塩化メチレン(沸点39.6℃)、1,2−ジクロロエタン(沸点83.5℃)などのハロゲン系溶媒、ベンゼン(沸点80.1℃)、シクロヘキサン(沸点80.7℃)、ペンタン(沸点36.1℃)、ヘキサン(沸点68.7℃)ヘプタン(沸点98.4℃)などの炭化水素系溶媒、アセトニトリル(沸点81.6℃)などのニトリル系溶媒などが挙げられる。 Examples of the solvent used include methanol (boiling point 64.5 ° C.), ethanol (boiling point 78.3 ° C.), n-propanol (boiling point 97.2 ° C.), i-propanol (boiling point 82.2 ° C.), and t-butyl. Alcohol-based solvents such as alcohol (boiling point 82.3 ° C), 1,2-diethoxyethane (boiling point 84.5 ° C), diethyl ether (boiling point 34.4 ° C), diisopropyl ether (boiling point 68.5 ° C), tetrahydrofuran Ether solvent such as (boiling point 66.0 ° C.), ester solvent such as ethyl acetate (boiling point 77.1 ° C.), ketone solvent such as acetone (boiling point 56.1 ° C.), methyl ethyl ketone (boiling point 79.6 ° C.) , Halogen-based solvents such as carbon tetrachloride (boiling point 76.6 ° C), chloroform (boiling point 61.2 ° C), methylene chloride (boiling point 39.6 ° C), 1,2-dichloroethane (boiling point 83.5 ° C), benzene (Boiling point 80.1 ° C), cyclohexane (boiling point 80.7 ° C), pentane (boiling point 36.1 ° C), hexane (boiling point 68.7 ° C) heptane (boiling point 98.4 ° C) and other hydrocarbon solvents, acetonitrile Examples thereof include nitrile solvents such as (boiling point 81.6 ° C.).

中でも、ポリイミドの溶解度が高くなりやすいため、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒又はハロゲン系溶媒が好ましく、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、ハロゲン系溶媒、またはこれらの混合物がより好ましい。
なお、ポリイミド組成物としては、溶媒として塩化メチレンを用いた本発明の塩化メチレン組成物を用いてもよい。
Among them, since the solubility of polyimide tends to be high, an ether solvent, an ester solvent, a ketone solvent or a halogen solvent is preferable, and an ester solvent, a ketone solvent, a halogen solvent, or a mixture thereof is more preferable.
As the polyimide composition, the methylene chloride composition of the present invention using methylene chloride as a solvent may be used.

ポリイミド組成物中のポリイミドの含有量は特に限定されず、製造プロセス等に応じて適宜調整することができるが、例えば、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、また、70質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましい。ポリイミドの含有量がこの範囲であることで、通常の設備での成膜、取り扱いが容易となるため好ましい。 The content of polyimide in the polyimide composition is not particularly limited and can be appropriately adjusted according to the production process and the like, but for example, it is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more. It is preferable, and it is preferably 70% by mass or less, and more preferably 60% by mass or less. When the polyimide content is in this range, film formation and handling in ordinary equipment are easy, which is preferable.

ポリイミド組成物には、ポリイミド及び溶媒以外にもその他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、例えば、界面活性剤、溶媒、酸化防止剤、潤滑剤、着色剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、理型剤、レベリング剤、消泡剤等が挙げられる。また、その他必要に応じて、発明の目的を損なわない範囲で、粉末状、粒状、板状、繊維状等の、無機系充填剤又は有機系充填剤を配合してもよい。
これらの添加成分は、ポリイミド前駆体及び/又はポリイミド組成物を製造するどの工程のどの段階で添加してもよい。
The polyimide composition may contain other components in addition to the polyimide and the solvent.
Other components include, for example, surfactants, solvents, antioxidants, lubricants, colorants, stabilizers, UV absorbers, antistatic agents, flame retardants, plasticizers, mold release agents, leveling agents, defoamers. Agents and the like can be mentioned. In addition, if necessary, an inorganic filler or an organic filler such as powder, granular, plate, or fibrous may be blended as long as the object of the invention is not impaired.
These additive components may be added at any stage of any process for producing the polyimide precursor and / or the polyimide composition.

これらの成分の中で、界面活性剤、レベリング剤を含むことが得られるポリイミドフィルムの平滑性が向上する傾向となるため好ましい。 Among these components, it is preferable to include a surfactant and a leveling agent because the smoothness of the obtained polyimide film tends to be improved.

レベリング剤としては、例えばシリコーン系化合物等が挙げられる。シリコーン系化合物は特に限定はないが、例えば、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性ポリメチルアルキルシロキサン、アラルキル変性ポリメチルアルキルシロキサン、高重合シリコーン、アミノ変性シリコーン、アミノ誘導体シリコーン、フェニル変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の比率及び組合せで用いてもよい。 Examples of the leveling agent include silicone compounds and the like. The silicone-based compound is not particularly limited, and for example, polyether-modified siloxane, polyether-modified polydimethylsiloxane, polyether-modified hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane, polyether-modified polymethylalkylsiloxane, polyester-modified polydimethylsiloxane, and polyester-modified hydroxyl group. Examples thereof include polydimethylsiloxane contained, polyester-modified polymethylalkylsiloxane, aralkyl-modified polymethylalkylsiloxane, highly polymerized silicone, amino-modified silicone, amino derivative silicone, phenyl-modified silicone, and polyether-modified silicone. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any ratio and combination.

界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。 Examples of the surfactant include a cationic surfactant, an anionic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant and the like.

ノニオン界面活性剤としては以下のものが挙げられ、1種類でも、複数を組み合わせて用いてもよい。
本発明に用いられるノニオン性界面活性剤としては、エーテル型、エステル型、エーテル・エステル型、多価アルコール型、アミド型、高分子型等が挙げられる。
Examples of the nonionic surfactant include the following, and one type or a plurality of nonionic surfactants may be used in combination.
Examples of the nonionic surfactant used in the present invention include ether type, ester type, ether ester type, polyhydric alcohol type, amide type, polymer type and the like.

エーテル型としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等が挙げられ、例えば、ポリオキシエチレン系エーテル、ポリオキシプロピレン系エーテル等が挙げられる。
ポリオキシエチレン系エーテルとしては、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等が挙げられる。
Examples of the ether type include polyoxyalkylene alkyl ethers and the like, and examples thereof include polyoxyethylene ethers and polyoxypropylene ethers.
Examples of the polyoxyethylene ether include polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene alkyl amine, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxy. Examples thereof include ethylene stearyl ether.

エステル型としては、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ショ糖安息香酸エステル、ショ糖誘導体、脂肪酸エステル等が挙げられる。 Examples of the ester type include sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, sucrose benzoic acid ester, sucrose derivative, and fatty acid ester.

エーテル・エステル型としては、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油エーテル等が挙げられる。 Examples of the ether ester type include polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, and polyoxyethylene hydrogenated castor oil ether.

多価アルコール型としては、アルキルグルコシド、アルキルポリグルコシド等が挙げられる。
アミド型としては、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。
Examples of the polyhydric alcohol type include alkyl glucosides and alkyl polyglucosides.
Examples of the amide type include alkylalkanolamides and the like.

高分子型としては、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンポリアミンアルキレンオキシド付加物、ポリアルキレンポリイミンアルキレンオキシド付加物等が挙げられる。 Examples of the polymer type include polyvinylpyrrolidone, a polyalkylene polyamine alkylene oxide adduct, a polyalkylene polyimine alkylene oxide adduct, and the like.

これらの添加剤は本発明のポリイミド、溶媒に相溶することが好ましく、特に塩化メチレンに相溶することが好ましい。相溶することで、ポリイミド組成物のポットライフが良好になり、ポリイミドフィルムの外観が良好になる傾向にあるため、好ましい。 These additives are preferably compatible with the polyimide and solvent of the present invention, and particularly preferably with methylene chloride. The compatibility is preferable because the pot life of the polyimide composition is improved and the appearance of the polyimide film tends to be improved.

上記のポリイミド組成物を用いたポリイミドフィルムの成膜方法は時に制限はないが、ポリイミド組成物を基材等に塗布する方法等が挙げられる。
塗布する方法としては、ダイコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、スクリーン印刷、スプレー、キャスト法、コーターを用いる方法、吹付による塗布方法、浸漬法、カレンダー法及び流涎法等が挙げられる。これらの方法は塗布面積及び被塗布面の形状などに応じて適宜選択することができる。
The film forming method of the polyimide film using the above-mentioned polyimide composition is sometimes not limited, and examples thereof include a method of applying the polyimide composition to a substrate or the like.
Examples of the coating method include die coating, spin coating, dip coating, screen printing, spraying, casting method, method using a coater, coating method by spraying, dipping method, calendar method and salivation method. These methods can be appropriately selected depending on the coated area, the shape of the surface to be coated, and the like.

塗布等で形成した膜に含まれる溶媒を揮発させる方法も特に制限はない。通常は、組成物が塗布されたキャリア基板を加熱することにより、溶媒を揮発させる。加熱方法は特に制限されず、例えば、熱風加熱、真空加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱及び熱板・ホットロール等を用いた接触による加熱等が挙げられる。 The method of volatilizing the solvent contained in the film formed by coating or the like is not particularly limited. Usually, the solvent is volatilized by heating the carrier substrate to which the composition is applied. The heating method is not particularly limited, and examples thereof include hot air heating, vacuum heating, infrared heating, microwave heating, and heating by contact using a hot plate / hot roll or the like.

上記の場合の加熱温度は、溶媒の種類に応じて好適な温度を用いることができる。加熱温度は、通常溶媒の沸点以上、好ましくは溶媒の沸点+50℃以上、さらに好ましくは溶媒の沸点+100℃以上であり、通常溶媒の沸点+200℃以下、好ましくは溶媒の沸点+180℃以下、より好ましくは溶媒の沸点+150℃以下である。加熱温度が上記範囲である場合、溶媒が十分揮発される点で好ましい。 As the heating temperature in the above case, a suitable temperature can be used depending on the type of solvent. The heating temperature is usually above the boiling point of the solvent, preferably above the boiling point of the solvent + 50 ° C, more preferably above the boiling point of the solvent + 100 ° C, more preferably below the boiling point of the usual solvent + 200 ° C, preferably below the boiling point of the solvent + 180 ° C, more preferably. Is the boiling point of the solvent + 150 ° C. or lower. When the heating temperature is in the above range, the solvent is sufficiently volatilized, which is preferable.

本発明のポリイミドフィルムは、例えば、支持体に、上述したように、本発明のポリイミドと溶媒を含むポリイミド組成物を塗布後、加熱し、該支持体からフィルムを剥離することにより得られる。
支持体からポリイミドフィルムを剥離する方法は特に制限はないが、フィルムなどの性能を損なうことなく剥離できるという点で、物理的に剥離する方法、レーザーによって剥離する方法が好ましい。
The polyimide film of the present invention can be obtained, for example, by applying a polyimide composition containing the polyimide of the present invention and a solvent to a support, heating the support, and peeling the film from the support.
The method of peeling the polyimide film from the support is not particularly limited, but a physical peeling method or a laser peeling method is preferable in that the polyimide film can be peeled off without impairing the performance of the film or the like.

物理的に剥離する方法とは、例えば、ポリイミドフィルム/支持体からなる積層体の周縁を切離してポリイミドフィルムを得る方法、周縁部を吸引してポリイミドフィルムを得る方法、周縁を固定し支持基材を移動させてポリイミドフィルムを得る方法などが挙げられる。 Examples of the method of physically peeling include a method of obtaining a polyimide film by cutting off the peripheral edge of a laminate made of a polyimide film / support, a method of sucking the peripheral edge portion to obtain a polyimide film, and a method of fixing the peripheral edge and supporting a base material. A method of obtaining a polyimide film by moving the film can be mentioned.

本発明のポリイミドフィルムの厚さは、通常1μm以上、好ましくは2μm以上であり、一方通常300μm以下、好ましくは200μm以下である。厚さが1μm以上であることにより、ポリイミドフィルムが十分な強度を得られ自立フィルムとして得られ、ハンドリング性が向上する傾向にある。また、厚さを300μm以下にすることによりフィルムの均一性が担保しやすい傾向にある。 The thickness of the polyimide film of the present invention is usually 1 μm or more, preferably 2 μm or more, while it is usually 300 μm or less, preferably 200 μm or less. When the thickness is 1 μm or more, the polyimide film can obtain sufficient strength and can be obtained as a self-supporting film, and the handleability tends to be improved. Further, by setting the thickness to 300 μm or less, the uniformity of the film tends to be easily ensured.

本発明のポリイミドフィルムに求められる性能は用途に依存するが、以下のような機械的強度を有することが好ましい。 The performance required for the polyimide film of the present invention depends on the application, but it is preferable to have the following mechanical strength.

本発明のポリイミドフィルムの引張強度は、特に制限はないが、23℃、50%湿度下の測定において、通常50MPa以上、好ましくは70MPa以上、より好ましくは100MPa以上、さらに好ましくは150MPa以上であり、通常400MPa以下、好ましくは300MPa以下である。 The tensile strength of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but is usually 50 MPa or more, preferably 70 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, still more preferably 150 MPa or more in measurement at 23 ° C. and 50% humidity. It is usually 400 MPa or less, preferably 300 MPa or less.

本発明のポリイミドフィルムの引張弾性率は、特に制限はないが、23℃、50%湿度下の測定において、通常1500MPa以上、好ましくは1800MPa以上、さらに好ましくは2000MPa以上、特に好ましくは3000MPa以上であり、通常20GPa以下、好ましくは10GPa以下である。 The tensile elastic modulus of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but is usually 1500 MPa or more, preferably 1800 MPa or more, more preferably 2000 MPa or more, and particularly preferably 3000 MPa or more in measurement at 23 ° C. and 50% humidity. , Usually 20 GPa or less, preferably 10 GPa or less.

本発明のポリイミドフィルムの引張伸度は、特に制限はないが、23℃、50%湿度下の測定において、通常10%GL以上、好ましくは20%GL以上、より好ましくは50GL%以上であり、通常400%GL以下、好ましくは300%GL以下である。 The tensile elongation of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but is usually 10% GL or more, preferably 20% GL or more, more preferably 50 GL% or more in measurement at 23 ° C. and 50% humidity. It is usually 400% GL or less, preferably 300% GL or less.

ポリイミドフィルムがこのような範囲の機械的特性を有することにより、より耐久性に優れたポリイミドフィルムとなり、好ましい。 When the polyimide film has mechanical properties in such a range, it becomes a more durable polyimide film, which is preferable.

以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、以下の実施例は本発明を詳細に説明するために示すものであり、本発明はその趣旨に反しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below by way of examples. The following examples are shown for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited to the following examples unless contrary to the gist thereof.

[置換基量I、置換基量II、総置換基量]
ポリイミドの重DMSO溶液によるH−NMR測定によりアミック酸残基(アミド基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基)量を求め、末端基(アミノ基、カルボン酸、カルボン酸エステル基、無水カルボン酸)量は製造時のテトラカルボン酸化合物とジアミン化合物の比から求め、その合計を置換基量Iとした。
主鎖に導入された置換基量(アミド基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、エステル基、アルコキシ基、ハロゲン基、ハロゲン化アルキル基)量は導入した構造とそのモル比より求め、置換基量IIとした。
上記置換基量Iと置換基量IIの合計を総ポリイミドとした。
[Substituent Amount I, Substituent Amount II, Total Substituent Amount]
The amount of amic acid residue (amide group, carboxylic acid group, carboxylic acid ester group) was determined by 1 H-NMR measurement with a heavy DMSO solution of polyimide, and the terminal group (amino group, carboxylic acid, carboxylic acid ester group, carboxylic acid anhydride) was determined. ) Was determined from the ratio of the tetracarboxylic acid compound and the diamine compound at the time of production, and the total was taken as the substituent amount I.
The amount of substituents (amide group, amino group, nitro group, hydroxyl group, ester group, alkoxy group, halogen group, alkyl halide group) introduced into the main chain is determined from the introduced structure and its molar ratio, and the amount of substituents. It was designated as II.
The total of the above-mentioned substituent amount I and substituent amount II was taken as the total polyimide.

[フィルム成形]
ポリイミドをDMAcに20質量%となるように溶解させた溶液を、ソーダガラス基板に、500μmのアプリケーターを用いて塗布し、330℃で30分乾燥させた。その後ガラス基板から剥離して厚さ50μmのポリイミドフィルムを得た。
[Film molding]
A solution prepared by dissolving polyimide in DMAc so as to be 20% by mass was applied to a soda glass substrate using a 500 μm applicator, and dried at 330 ° C. for 30 minutes. Then, it was peeled off from the glass substrate to obtain a polyimide film having a thickness of 50 μm.

[ガラス転移温度(Tg)]
動的粘弾性分析装置(日立ハイテクサイエンス社製SII6100)を用いて、サンプルサイズ幅6mm、長さ20mm、周波数10Hz、昇温速度5℃/minで室温〜430℃の温度範囲で測定した。温度に対して損失正接(tanδ)をプロットした曲線のα緩和のピークをガラス転移温度(Tg)として求めた。
[Glass transition temperature (Tg)]
Using a dynamic viscoelastic analyzer (SII6100 manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.), the sample size was measured in a temperature range of room temperature to 430 ° C. at a sample size width of 6 mm, length of 20 mm, frequency of 10 Hz, and heating rate of 5 ° C./min. The peak of α relaxation of the curve plotting the loss tangent (tan δ) with respect to temperature was determined as the glass transition temperature (Tg).

[耐折り曲げ性]
MIT試験機を用いて、幅15mm、長さ110mmのポリイミドフィルムを、折り曲げ半径0.38mm、175回/分の速度で折り曲げ、試験片が破断するまでの往復折り曲げ回数として評価した。
[Bending resistance]
Using a MIT tester, a polyimide film having a width of 15 mm and a length of 110 mm was bent at a bending radius of 0.38 mm and a speed of 175 times / minute, and evaluated as the number of reciprocating bendings until the test piece broke.

[イエローインデックス(Y.I.)]
スガ精機社製カラーコンピューターを用いて、フィルム50μm厚みあたりのイエローインデックスを求めた。
[Yellow Index (YI)]
A yellow index per 50 μm thickness of the film was determined using a color computer manufactured by Suga Seiki Co., Ltd.

[沸点150℃以上の溶媒含有量]
H−NMR測定により、溶媒に基づくシグナルと樹脂骨格に基づくシグナルの比から、残留溶媒量を求めた。
[Solvent content with boiling point of 150 ° C or higher]
1 By 1 H-NMR measurement, the amount of residual solvent was determined from the ratio of the signal based on the solvent and the signal based on the resin skeleton.

[20%ワニス中残留溶媒量]
ポリイミドを20質量%濃度となるように塩化メチレンに溶解させた溶液について、上記沸点150℃以上の溶媒含有量と同様にして求めた。
[Amount of residual solvent in 20% varnish]
A solution prepared by dissolving polyimide in methylene chloride so as to have a concentration of 20% by mass was determined in the same manner as the solvent content having a boiling point of 150 ° C. or higher.

[粒子径]
粒度分布計(マイクロトラックHRA9320−x100)を用いて、試料50mgに脱塩水30mLを加え、そこに0.1%トリトン溶液1mLを添加後、超音波装置で5分間分散を行った液を循環スピード40で測定した。
[Particle size]
Using a particle size distribution meter (Microtrac HRA9320-x100), 30 mL of desalinated water was added to 50 mg of the sample, 1 mL of 0.1% Triton solution was added thereto, and then the solution dispersed for 5 minutes with an ultrasonic device was circulated at a circulation speed. It was measured at 40.

[実施例1]
窒素ガス導入管、冷却器、トルエンを満たしたディーンスターク凝集器、及び攪拌機を備えた4つ口フラスコに、3,3’、4,4’−ビスシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物57.1g、m−トリジン29.5g、1,5−ジアミノナフタレン7.3g、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)282g、トルエン56gを加え、30時間加熱還流を行った。次にトリエチルアミン0.7g、無水酢酸2.6gを順に加え、60℃で4時間撹拌して化学イミド化を行った。得られた反応液のうち70gにN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)420gを加えて希釈し、イソプロピルアルコール(IPA)3L中に滴下し、30分撹拌した。固体をろ別、120℃で6時間真空乾燥することで、ポリイミド1を得た。ポリイミド1の製造に用いたテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物のモル比(CA/Am)は1.008であった。
[Example 1]
57.1 g of 3,3', 4,4'-biscyclohexanetetracarboxylic dianhydride, in a four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube, a cooler, a Dean-Stark aggregator filled with toluene, and a stirrer. 29.5 g of m-trizine, 7.3 g of 1,5-diaminonaphthalene, 282 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and 56 g of toluene were added, and the mixture was heated under reflux for 30 hours. Next, 0.7 g of triethylamine and 2.6 g of acetic anhydride were added in this order, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours for chemical imidization. 420 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was added to 70 g of the obtained reaction solution to dilute it, and the mixture was added dropwise to 3 L of isopropyl alcohol (IPA) and stirred for 30 minutes. The solid was separated by filtration and vacuum dried at 120 ° C. for 6 hours to obtain Polyimide 1. The molar ratio (CA / Am) of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound used in the production of polyimide 1 was 1.008.

得られたポリイミド1のアミック酸残基量、末端基量、主鎖に導入された置換基量、沸点150℃以上の溶媒含有量、20%ワニス残留溶媒量を求め、結果を表1にまとめた。
また、得られたポリイミド1を用いてフィルム成形し、得られたポリイミドフィルムについて耐折り曲げ性、Y.I.、ガラス転移温度を測定し、結果を表2にまとめた。
The amount of amic acid residue, the amount of terminal groups, the amount of substituents introduced into the main chain, the solvent content having a boiling point of 150 ° C. or higher, and the amount of 20% varnish residual solvent of the obtained polyimide 1 were determined, and the results are summarized in Table 1. It was.
Further, a film was formed using the obtained polyimide 1, and the obtained polyimide film was subjected to bending resistance, Y. I. , The glass transition temperature was measured, and the results are summarized in Table 2.

[実施例2]
実施例1の1,5−ジアミノナフタレンを2,5−ジメチルーp―フェニレンジアミン6.3gに、NMPを279gに変更した以外は実施例1と同様の方法で行い、ポリイミド2(CA/Am=1.008)を得た。
得られたポリイミド2及びそのポリイミドフィルムについて実施例1と同様に評価を行い、結果を表1,2にまとめた。
[Example 2]
Polyimide 2 (CA / Am =) was carried out in the same manner as in Example 1 except that 1,5-diaminonaphthalene in Example 1 was changed to 2,5-dimethyl-p-phenylenediamine to 6.3 g and NMP was changed to 279 g. 1.008) was obtained.
The obtained polyimide 2 and its polyimide film were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are summarized in Tables 1 and 2.

[実施例3]
実施例1の3,3’、4,4’−ビスシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物を60.6g、m−トリジンを31.8g、NMPを256g、トルエンを51gに変更し、1,5−ジアミノナフタレンを4,4’−(9−フルオレニリデン)ジアニリン17.4gに変更し、化学イミド化を行わなかった以外は実施例1と同様の方法で行い、ポリイミド3(CA/Am=0.99)を得た。
得られたポリイミド3及びそのポリイミドフィルムについて実施例1と同様に評価を行い、結果を表1,2にまとめた。
[Example 3]
The 3,3', 4,4'-biscyclohexanetetracarboxylic dianhydride of Example 1 was changed to 60.6 g, m-trizine was changed to 31.8 g, NMP was changed to 256 g, and toluene was changed to 51 g, 1,5-. Diaminonaphthalene was changed to 17.4 g of 4,4'-(9-fluorenylidene) dianiline, and the same method as in Example 1 was performed except that chemical imidization was not performed. Polyimide 3 (CA / Am = 0.99). ) Was obtained.
The obtained polyimide 3 and its polyimide film were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are summarized in Tables 1 and 2.

[比較例1]
実施例1の3,3’、4,4’−ビスシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物を16.7g、NMPを221g、トルエンを51gに変更し、m−トリジンを4,4’−ジアミノ−2−メチル−2’−トリフルオロメチルビフェニル26.4gに、1,5−ジアミノナフタレンを4,4−ジアミノベンズアニリド6.3gに変更し、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物24.2gを加え、化学イミド化を行わなかった以外は実施例1同様の方法で行い、ポリイミド4(CA/Am=0.99)を得た。
得られたポリイミド4及びそのポリイミドフィルムについて実施例1と同様に評価を行い、結果を表1,2にまとめた。
[Comparative Example 1]
Change 3,3', 4,4'-biscyclohexanetetracarboxylic dianhydride of Example 1 to 16.7 g, NMP to 221 g, toluene to 51 g, and m-trizine to 4,4'-diamino-2. Change 1,5-diaminonaphthalene to 6.3 g of 4,4-diaminobenzanilide to 26.4 g of -methyl-2'-trifluoromethylbiphenyl, and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl). The same method as in Example 1 was carried out except that 24.2 g of -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride was added and no chemical imidization was performed. Polyimide 4 (CA / Am = 0.99) was obtained.
The obtained polyimide 4 and its polyimide film were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are summarized in Tables 1 and 2.

[比較例2]
実施例1の3,3’、4,4’−ビスシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物を60.6g、m−トリジンを31.8g、NMPを241g、トルエンを48gに、1,5−ジアミノナフタレンを3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル10.8gに変更し、化学イミド化を行わなかった以外は実施例1と同様の方法で行い、ポリイミド5(CA/Am=0.99)を得た。
得られたポリイミド5及びそのポリイミドフィルムについて実施例1と同様に評価を行い、結果を表1,2にまとめた。
[Comparative Example 2]
Example 1 3,3', 4,4'-biscyclohexanetetracarboxylic dianhydride (60.6 g), m-trizine (31.8 g), NMP (241 g), toluene (48 g), 1,5-diaminonaphthalene Was changed to 10.8 g of 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, and the same method as in Example 1 was carried out except that chemical imidization was not performed. Polyimide 5 (CA / Am = 0. 99) was obtained.
The obtained polyimide 5 and its polyimide film were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are summarized in Tables 1 and 2.

[比較例3]
4,4’−ジアミノ−2−メチル−2’−トリフルオロメチルビフェニルを32.2gに変更し、4,4−ジアミノベンズアニリドを加えなかった以外は比較例1と同様の方法で行い、ポリイミド6(CA/Am=0.99)を得た。
得られたポリイミド6及びそのポリイミドフィルムについて実施例1と同様に評価を行い、結果を表1,2にまとめた。
[Comparative Example 3]
The method was the same as in Comparative Example 1 except that 4,4'-diamino-2-methyl-2'-trifluoromethylbiphenyl was changed to 32.2 g and 4,4-diaminobenzanilide was not added, and the polyimide was used. 6 (CA / Am = 0.99) was obtained.
The obtained polyimide 6 and its polyimide film were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are summarized in Tables 1 and 2.

Figure 2020158744
Figure 2020158744

Figure 2020158744
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以上の結果から、置換基量I、置換基量II、総置換基量及び沸点150℃以上の溶媒含有量が本発明の要件を満たすポリイミド1〜3を用いることで、プロセス負荷の低いポリイミドにより、Y.I.が低く、光透過性に優れ、また耐折り曲げ性に優れたポリイミドフィルムを得ることができることが分かる。
これに対して、比較例1〜3のポリイミドは置換基量II、総置換基量が多く、沸点150℃以上の溶媒の含有量も多く、20%ワニスの残留溶媒量が多いため、プロセス負荷が高いことが分かる。また、得られたポリイミドフィルムの光透過性及び耐折り曲げ性も実施例のものに比べて劣る結果となった。
From the above results, by using polyimides 1 to 3 having a substituent amount I, a substituent amount II, a total substituent amount, and a solvent content having a boiling point of 150 ° C. or higher satisfying the requirements of the present invention, a polyimide having a low process load can be obtained. , Y. I. It can be seen that a polyimide film having a low value, excellent light transmission, and excellent bending resistance can be obtained.
On the other hand, the polyimides of Comparative Examples 1 to 3 have a large amount of substituents II and a large amount of total substituents, a large content of a solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher, and a large amount of residual solvent of 20% varnish. It turns out that is high. In addition, the light transmittance and bending resistance of the obtained polyimide film were also inferior to those of the examples.

Claims (4)

下記に定義される置換基量Iが20mol%以下であり、下記に定義される置換基量IIが10mol%以下であり、置換基量Iと置換基量IIとの和である総置換基量が20mol%以下であり、沸点150℃以上の溶媒の含有量が5質量%未満であるポリイミド。
置換基量I:ポリイミドに含まれる、アミド基、カルボン酸基、及びカルボン酸エステル基のいずれか1種以上であるアミック酸残基と、アミノ基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、及び無水カルボン酸基のいずれか1種以上である末端基の合計の置換基量
置換基量II:ポリイミドの主鎖に導入された、アミド基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、エステル基、アルコキシ基、ハロゲン基、及びハロゲン化アルキル基のいずれか1種以上である官能基量
The amount of substituents I defined below is 20 mol% or less, the amount of substituents II defined below is 10 mol% or less, and the total amount of substituents is the sum of the amount of substituents I and the amount of substituents II. Is 20 mol% or less, and the content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is less than 5% by mass.
Substituent Amount I: Amic acid residue which is at least one of an amide group, a carboxylic acid group, and a carboxylic acid ester group contained in polyimide, and an amino group, a carboxylic acid group, a carboxylic acid ester group, and anhydrous. Total amount of substituents of terminal groups which are any one or more of carboxylic acid groups Amount of substituents II: Amid group, amino group, nitro group, hydroxyl group, ester group, alkoxy group introduced into the main chain of polyimide, Amount of functional group that is at least one of a halogen group and an alkyl halide group
置換基量Iが10mol%以下で、置換基量IIが8mol%以下で、総置換基量が15mol%以下である、請求項1に記載のポリイミド。 The polyimide according to claim 1, wherein the substituent amount I is 10 mol% or less, the substituent amount II is 8 mol% or less, and the total substituent amount is 15 mol% or less. 請求項1又は2に記載のポリイミドを含み、沸点150℃以上の溶媒の含有量が5000ppm以下である、塩化メチレン組成物。 A methylene chloride composition containing the polyimide according to claim 1 or 2, wherein the content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is 5000 ppm or less. 請求項1又は2に記載のポリイミドを含むポリイミドフィルム。 A polyimide film containing the polyimide according to claim 1 or 2.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114507345A (en) * 2022-01-28 2022-05-17 华南理工大学 Gallic acid bio-based polyimide and preparation and application thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014118463A (en) * 2012-12-14 2014-06-30 Mitsubishi Chemicals Corp Polyimide resin molded body and film
WO2015080139A1 (en) * 2013-11-27 2015-06-04 宇部興産株式会社 Polyimide precursor composition, method for producing polyimide, polyimide, polyimide film, and substrate
JP2016164271A (en) * 2011-03-11 2016-09-08 宇部興産株式会社 Polyimide precursor and polyimide
WO2016190105A1 (en) * 2015-05-25 2016-12-01 コニカミノルタ株式会社 Polyimide film, method for producing polyimide film, flexible printed board, substrate for flexible displays, front plate for flexible displays, led lighting device and organic electroluminescent display device
JP2017188438A (en) * 2016-04-01 2017-10-12 三菱ケミカル株式会社 Resin composition
WO2019026806A1 (en) * 2017-08-02 2019-02-07 旭化成株式会社 Polyimide varnish and method for producing same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016164271A (en) * 2011-03-11 2016-09-08 宇部興産株式会社 Polyimide precursor and polyimide
JP2014118463A (en) * 2012-12-14 2014-06-30 Mitsubishi Chemicals Corp Polyimide resin molded body and film
WO2015080139A1 (en) * 2013-11-27 2015-06-04 宇部興産株式会社 Polyimide precursor composition, method for producing polyimide, polyimide, polyimide film, and substrate
WO2016190105A1 (en) * 2015-05-25 2016-12-01 コニカミノルタ株式会社 Polyimide film, method for producing polyimide film, flexible printed board, substrate for flexible displays, front plate for flexible displays, led lighting device and organic electroluminescent display device
JP2017188438A (en) * 2016-04-01 2017-10-12 三菱ケミカル株式会社 Resin composition
WO2019026806A1 (en) * 2017-08-02 2019-02-07 旭化成株式会社 Polyimide varnish and method for producing same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114507345A (en) * 2022-01-28 2022-05-17 华南理工大学 Gallic acid bio-based polyimide and preparation and application thereof
CN114507345B (en) * 2022-01-28 2023-01-06 华南理工大学 Gallic acid bio-based polyimide and preparation and application thereof

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